Technisches GebietTechnical area
Diese
Erfindung betrifft allgemein Lichtwellenkommunikationsnetze, und
insbesondere das Hinzufügen
und Entnehmen von Signalen in Wellenlängenmultiplex-Ringnetzen.These
The invention relates generally to fiber optic communication networks, and
especially adding
and extracting signals in wavelength division multiplexed ring networks.
Allgemeiner Stand der TechnikGeneral state of the art
Lichtwellenleiter
werden aufgrund der Vorteile in Bezug auf ihre Schnelligkeit und
Bandbreite im Zusammenhang mit einer optischen Übertragung mehr und mehr zum
bevorzugten Übertragungsmedium
für Kommunikationsnetze.
Das Wellenlängenmultiplex-(WDM)-Verfahren,
das viele optische Kanäle
auf unterschiedlichen Wellenlängen
zur simultanen Übertragung
als zusammengesetztes optisches Signal über einen einzigen Lichtwellenleiter
kombiniert, wird benutzt, um die steigende Nachfrage nach größerer Geschwindigkeit
und Bandbreite für
optische Übertragungsanwendungen
zu erfüllen.
Mit den jüngsten
Fortschritten der optischen Netztechnik ziehen Systemhersteller
nun Systeme mit dichten Wellenlängenmultiplex-(DWDM)-Verfahren
in Erwägung, die
beispielsweise bis zu 80 oder mehr optische Kanäle (d.h. Wellenlängen) in
einem einzigen Leiter aufweisen. Auf diese Weise revolutioniert
die optische DWDM-Transporttechnik die Telekommunikationsbranche.optical fiber
be due to the advantages in terms of their speed and
Bandwidth in the context of optical transmission more and more for
preferred transmission medium
for communication networks.
Wavelength Division Multiplexing (WDM) Method,
that many optical channels
at different wavelengths
for simultaneous transmission
as a composite optical signal over a single optical fiber
combined, is used to meet the increasing demand for greater speed
and bandwidth for
optical transmission applications
to fulfill.
With the youngest
Advances in optical network technology pull system manufacturers
now dense wavelength division multiplexed (DWDM) systems
considering the
For example, up to 80 or more optical channels (i.e., wavelengths) in
have a single conductor. Revolutionized in this way
the optical DWDM transport technology the telecommunications industry.
In
Anbetracht der zahlreichen Vorteile im Zusammenhang mit der Verwendung
von WDM und DWDM in Weitverkehrsnetzen wird die WDM- und DWDM-Technik
nun auch zur Benutzung in Nahverkehrsnetzen in Erwägung gezogen,
z.B. in regionalen Ballungsraumnetzen (Metropolitan Area Network) usw.
Traditionell wurden Nahverkehrsnetze unter Verwendung von Zeitmultiplex-(TDM)-Verfahren
usw. als synchrone optische Netz-(SONET)-Ringe implementiert. Obwohl
solche SONET-Ringe eine gute Leistung erbringen, übersteigt
die starke und stetige Zunahme des Bedarfs an Bandbreite und Verwaltung dieser
Bandbreite die Möglichkeiten
und die Kapazität
von SONET-Ringen. Es besteht deshalb der Wunsch, bei möglichst
geringen Kosten die enorme Kapazität und die Protokollunabhängigkeit
von WDM und DWDM auf diese Nahverkehrsringnetze auszuweiten.In
Considering the numerous benefits associated with its use
of WDM and DWDM in wide area networks is the WDM and DWDM technology
now also considered for use on public transport networks,
e.g. in regional metropolitan area networks, etc.
Traditionally, mass transit networks have been implemented using Time Division Multiplexing (TDM)
etc. implemented as Synchronous Optical Network (SONET) rings. Even though
such SONET rings perform well
the strong and steady increase in bandwidth and management needs
Bandwidth the possibilities
and the capacity
from SONET-rings. There is therefore the desire, if possible
low cost, huge capacity and protocol independence
from WDM and DWDM to these local loop networks.
Insbesondere
dafür,
WDM und DWDM verstärkt
anstelle der existierenden Zeitmultiplexsysteme auf Nahverkehrsnetze
anzuwenden, liegen viele Anreize vor. Beispielsweise kann durch
die direkte Einrichtung eines paket- oder zellenbasierten Transports
an einzelnen optischen Kanälen
ein effizienter Transport erreicht werden. Zudem stellen WDM- und DWDM-Systeme
eine größere Bandbreite
bereit, und bieten mehr Flexibilität in der Verwaltung der dynamischen
Bandbreitenanforderungen heutiger Benutzer.Especially
for this,
WDM and DWDM strengthened
instead of the existing time-division multiplex systems on public transport networks
There are many incentives to apply. For example, through
the direct establishment of a packet or cell based transport
on individual optical channels
an efficient transport can be achieved. In addition, WDM and DWDM systems provide
a larger bandwidth
ready, and provide more flexibility in the management of dynamic
Bandwidth requirements of today's users.
Die
Implementierung von WDM oder DWDM in Ballungsraumnetzen bringt jedoch
im Vergleich zu Weitverkehrsnetzen besondere Herausforderungen mit
sich. Beispielsweise sind die Add/Drop-(Hinzufügungs-/Entnahme)-Anforderungen
bei Ballungsraumnetzen wesentlich größer als bei Weitverkehrsnetzen,
da Ballungsraumnetze typischerweise auf einem geographisch begrenzten
Raum dichter mit Benutzern besetzt sind. Außerdem gestalten der Verkehrsfluss,
die Diversität
der Verkehrstypen und dynamische Veränderungen der Verkehrsdichte
im Zusammenhang mit dem Hinzufügen
und Entnehmen von Verkehr die Verwaltung des Verkehrs in Ballungsraumnetzen
komplizierter. Das Lösen
dieser Probleme mit Hilfe üblicher
WDM- und DWDM-Verfahren,
wie sie z.B. in Weitverkehrsanwendungen benutzt werden, führt in der
kostensensibleren Ballungsraumumgebung zu signifikanten Steigerungen von
Kosten und Komplexität.The
However, implementation of WDM or DWDM in agglomeration networks brings
Compared to long-distance networks special challenges
yourself. For example, the Add / Drop requests
much greater in agglomeration networks than in long-distance networks,
there agglomeration networks typically on a geographically limited
Room are more densely occupied with users. In addition, the traffic flow,
the diversity
traffic types and dynamic changes in traffic density
in the context of adding
and extracting traffic managing traffic in agglomeration networks
complicated. The release
these problems with the help of usual
WDM and DWDM methods,
as they are e.g. used in long haul applications, leads in the
more costly agglomeration environment to significant increases of
Cost and complexity.
Übliche Ansätze für optisches Add/Drop-Multiplex
basieren z.B. typischerweise darauf, an einem Add/Drop-Knoten die gesamte
Signalleistung für
eine ausgewählte
Wellenlänge
zu extrahieren. Einige Beispiele für Bauteile, die für das optische
Add/Drop-Multiplexen benutzt werden, sind Leitungs-AWG-(Arrayed
Waveguide Grating)-Router, Faser-Bragg-Gitter (FBG), oder Mach-Zehnder-Filter (MZF),
um nur einige zu nennen. Diese Vorrichtungen weisen jedoch mehrere
Nachteile auf, weshalb ihre Benutzung für praktische Anwendungen in
Nahverkehrsnetzen wie z.B. Ringnetzen nicht wünschenswert ist. Einige dieser
Nachteile sind z.B.: wellenlängenabhängiger Verlust;
Leistungsverlust und andere Übertragungsbeeinträchtigungen
aufgrund einer Bandbreitenverengung und Gruppengeschwindigkeitsdispersion;
begrenzte Spektralbandbreite, schlechte Skalierbarkeit, und hohe
Implementierungskosten.Common approaches for optical add / drop multiplexing
based e.g. typically insisting on an add / drop node the entire
Signal power for
a selected one
wavelength
to extract. Some examples of components used for the optical
Add / Drop multiplexing are line-AWG (Arrayed
Waveguide Grating) -Router, Fiber Bragg Grating (FBG), or Mach-Zehnder Filter (MZF),
to name just a few. However, these devices have several
Disadvantages, why their use for practical applications in
Public transport networks, such as Ring nets is not desirable. Some of these
Disadvantages are, for example: wavelength-dependent loss;
Power loss and other transmission impairments
due to bandwidth narrowing and group velocity dispersion;
limited spectral bandwidth, poor scalability, and high
Implementation costs.
Im
Allgemeinen hängt
die Wirtschaftlichkeit der Anwendung von DWDM in städtischen
standortverbindenden (inter-office – IOF) und Zugangsanwendungen
stark von den Kosten der dem Stand der Technik entsprechenden optischen
Bauteile ab, z.B. optischen Multiplexern/Demultiplexern, optischen Verstärkern, optischen
Schaltern und WDM-Quellen. Zwar ist die Flexibilität der Bandbreitenzuteilung
ein entscheidender Pluspunkt dieser Anwendung, doch erscheinen die
Kosten zur Bereitstellung dieser Kapazität unter Einsatz reiner DWDM-Verfahren
in diesem kostensensibleren Umfeld als zu hoch.in the
Generally depends
the cost-effectiveness of applying DWDM in urban
site-connecting (inter-office - IOF) and access applications
strongly from the cost of the state of the art optical
Components, e.g. optical multiplexers / demultiplexers, optical amplifiers, optical
Switches and WDM sources. Although the flexibility of bandwidth allocation
a crucial plus point of this application, but the
Cost of providing this capacity using pure DWDM techniques
in this more cost-sensitive environment than too high.
Benötigt wird
deshalb eine unter Kostengesichtspunkten wettbewerbsfähigere und
technologisch durchführbare
Lösung
zum Hinzufügen
und Entnehmen von optischen Signalen, um die Vorteile von WDM oder
DWDM in Ballungsraumnetzen zu realisieren.What is needed is a more cost-competitive and technologically feasible solution for adding and subtracting optical signals to take advantage of WDM or DWDM in metropolitan area networks realize.
Ein
Artikel namens „Optically-Amplqified WDM
Ring Network Incorporating Channel-Dropping Filters" von Willner et al
IEEE Photonics Technology Letters, IEEE INC., New York, USA, Band
6, Nr. 6, 1. Juni 1994 (1994-06-01),
Seiten 760 bis 763, XP000457241 ISSN: 1041-1135, erörtert die Benutzung von Kanalentnahmefiltern
an jedem Knoten eines WDM-Netzes.One
Article called "Optically Amplified WDM
Ring Network Incorporating Channel Dropping Filters "by Willner et al
IEEE Photonics Technology Letters, IEEE INC., New York, USA, Volume
6, No. 6, June 1, 1994 (1994-06-01),
Pages 760 to 763, XP000457241 ISSN: 1041-1135, discusses the use of channel extraction filters
at each node of a WDM network.
Auszüge aus einem
Lehrbuch namens „Architecture
and Building Blocks of Lightwave Networks" Optical Fiber Telecommunications, XX,
XX, 1997, Seiten 267 bis 275, XP009047666, Seiten 267-275, erörtert optische
Ringnetze, die auf optischen Verstärkern, dichtem WDM und SDH-SONET basieren.Excerpts from one
Textbook called "Architecture
and Building Blocks of Lightwave Networks "Optical Fiber Telecommunications, XX,
XX, 1997, pages 267-275, XP009047666, pages 267-275, discusses optical
Ring networks based on optical amplifiers, dense WDM and SDH SONET.
Ein
Artikel namens „Low-Loss
Add/Drop Multiplexes For WDM Lightwave Networks" von Giles et al, Proceedings IOOC International
Conference On Integrated Optics and Optical Fibre Communication, 1995,
Seiten 66 bis 67, XP000614126, erörtert die Benutzung optischer
Zirkulatoren und Gitter, um passive Add/Drop-Schaltkreise auszubilden.One
Article called "low-loss
Add / Drop Multiplexes For WDM Lightwave Networks "by Giles et al., Proceedings IOOC International
Conference on Integrated Optics and Optical Fiber Communication, 1995,
Pages 66 to 67, XP000614126, discusses the use of optical
Circulators and grids to form passive add / drop circuits.
US-Patentschrift 5,786,916 erörtert ein
optisches Wellenlängenaustauschelement
und eine optische Wellenlängenaustauschvorrichtung. U.S. Patent 5,786,916 discusses an optical wavelength exchange element and an optical wavelength exchange device.
Kurzdarstellung der ErfindungBrief description of the invention
Kosten
und optische Verluste im Zusammenhang mit dem Hinzufügen und
Entnehmen von optischen Kanälen
eines Wellenlängenmultiplex-(WDM)-Signals
in einem WDM-Ringnetz sind gegenüber
dem Stand der Technik bei einer Add/Drop-Anordnung wesentlich reduziert,
die optische Breitbandkoppler in Kombination mit Wellenlängenkonversions-
und -unterdrückungselementen
benutzt. An jedem Knoten im WDM-Ring, der ein Add/Drop-Element benutzt,
das auf einem optischen Breitbandkoppler basiert, wird ein Teil
der optischen Signalleistung des gesamten WDM-Signals (d.h. aller optischen Kanäle) abgezweigt,
derart, dass einer oder mehrere optische Kanäle bestimmter Wellenlänge am Knoten
entnommen werden können.
Informationen (z.B. Daten), die dem Knoten hinzugefügt werden
sollen, werden über
einen optischen Kanal zugeführt,
der dem WDM-Signal über
denselben Breitbandkoppler hinzugefügt wird. Ein anderer Teil der optischen
Signalleistung des WDM-Signals (einschließlich hinzugefügter optischer
Kanäle)
wird durch den Knoten in den WDM-Ring durchgeleitet.costs
and optical losses associated with adding and
Removing optical channels
a wavelength division multiplexed (WDM) signal
in a WDM ring network are opposite
substantially reduced in the prior art in an add / drop arrangement,
the optical broadband couplers in combination with wavelength conversion
and suppression elements
used. At each node in the WDM ring that uses an add / drop element,
which is based on a broadband optical coupler, becomes a part
the optical signal power of the entire WDM signal (i.e., all optical channels),
such that one or more optical channels of particular wavelength at the node
can be removed.
Information (e.g., data) added to the node
should be over
fed an optical channel,
the WDM signal over
the same broadband coupler is added. Another part of the optical
Signal power of the WDM signal (including added optical
Channels)
is passed through the node into the WDM ring.
Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung weist wenigstens ein Knoten im WDM-Ring
Wellenlängenkonversions- und -unterdrückungselemente auf,
um eine Störbeeinflussung
zwischen den optischen Kanälen
zu reduzieren, die aufgrund einer Rezirkulation dieser optischen
Kanäle
im WDM-Ring auftreten können
(z.B. nachdem ein optischer Kanal seinen Zielknoten passiert hat).
Die Konversion und die Unterdrückung
von Wellenlängen
ist je nach der spezifischen benutzten Ringtopologie, die mit der breitbandkopplerbasierten
Add/Drop-Anordnung benutzt wird, unterschiedlich. Die Add/Drop-Anordnung gemäß den Grundgedanken
der Erfindung kann in verschiedenen WDM-Ringarchitekturen verwendet werden,
darunter, ohne Beschränkung,
Path-Switched-Ringen und Line-Switched-Ringen.According to one
another aspect of the invention has at least one node in the WDM ring
Wavelength conversion and suppression elements,
to a disturbance
between the optical channels
reduce due to a recirculation of this optical
channels
can occur in the WDM ring
(e.g., after an optical channel has passed its destination node).
The conversion and the suppression
of wavelengths
is depending on the specific ring topology used, with the broadband coupler based
Add / Drop arrangement is used, different. The add / drop arrangement according to the principles
of the invention can be used in various WDM ring architectures
including, without limitation,
Path-switched rings and line-switched rings.
Die
Add/Drop-Anordnung gemäß den Grundgedanken
der Erfindung benutzt Bauteile, die niedrige optische Verluste aufweisen
(z.B. niedrige Verluste an den Drop- und Durchlasspfaden), über eine
breite spektrale Bandbreite hinweg arbeiten (z.B. Breitband), und
eher auf passiven als auf aktiven Verfahren beruhen, und so im Vergleich
zu früheren
Anordnungen die Kosten und die Komplexität reduzieren. Ferner werden
Probleme von Add/Drop-Anordnungen des Stands der Technik im Zusammenhang
mit der Kaskadierung von Bandbreite reduzierenden Filtern vermieden,
indem zum Hinzufügen
und Entnehmen von optischen Kanälen
in einem WDM-Ring Breitbandkoppler benutzt werden.The
Add / drop arrangement according to the principles
The invention uses components that have low optical losses
(e.g., low losses at the drop and pass paths) over one
wide bandwidth (e.g., broadband), and
rather based on passive rather than active methods, and so in comparison
to earlier
Arrangements reduce costs and complexity. Further will be
Problems related to add / drop arrangements of the prior art
avoided with the cascading of bandwidth reducing filters,
by adding to it
and removing optical channels
be used in a WDM ring broadband coupler.
Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures
Ein
umfassenderes Verständnis
der vorliegenden Erfindung ergibt sich aus der Lektüre der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung der Erfindung unter Betrachtung der Figuren,
wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind,
und wobei:One
more comprehensive understanding
The present invention will be apparent from a reading of the following
detailed description of the invention with reference to the figures,
wherein like elements are designated by like reference numerals,
and wherein:
1 ein
typisches Ringnetz zeigt; 1 shows a typical ring network;
2A und 2B vereinfachte
Blockdiagramme von typischen Add/Drop-Anordnungen für optische
Mehrfachwellenlängensysteme
sind; 2A and 2 B are simplified block diagrams of typical add / drop arrangements for multiple wavelength optical systems;
3A und 3B vereinfachte
Blockdiagramme von Breitbandkopplern sind, die in Wellenlängen-Add/Drop-Elementen
gemäß den Grundgedanken
der Erfindung benutzt werden können; 3A and 3B are simplified block diagrams of broadband couplers that may be used in wavelength add / drop elements in accordance with the principles of the invention;
4 ein
Ausführungsbeispiel
einer Add/Drop-Anordnung zeigt, die den Breitbandkoppler aus 3 in einem unidirektionalen Path-Switched-Ring-(UPSR)-Netz
benutzt; 4 an embodiment of an add / drop arrangement showing the broadband coupler 3 used in a unidirectional Path Switched Ring (UPSR) network;
5 ein
anderes Ausführungsbeispiel
einer Add/Drop-Anordnung
gemäß den Grundgedanken der
Erfindung zeigt; 5 another embodiment of an add / drop arrangement according to the principles of the invention;
6A bis 6D und 7A bis 7D vereinfachte
Netzdiagramme sind, die die Grundgedanken der Erfindung im Kontext
der Kommunikation in einem UPSR-Netz zeigen; 6A to 6D and 7A to 7D simplified network diagrams are the basic ideas of the invention in the context of communication in a UPSR network show;
8 ein
vereinfachtes Blockdiagramm von einem der Knoten des Netzes aus 6A bis 6D und 7A bis 7D gemäß den Grundgedanken
der Erfindung ist; 8th a simplified block diagram of one of the nodes of the network 6A to 6D and 7A to 7D in accordance with the principles of the invention;
9A und 9B vereinfachte
Netzdiagramme sind, die die Grundgedanken der Erfindung im Kontext
der Kommunikation in einem unidirektionalen Line-Switched-Ring-(ULSR)-Netz zeigen; 9A and 9B simplified network diagrams are showing the principles of the invention in the context of communication in a unidirectional Line Switched Ring (ULSR) network;
10 ein
Ausführungsbeispiel
einer Add/Drop-Anordnung zeigt, die den Breitbandkoppler aus 3 in dem ULSR-Netz aus 9 benutzt; 10 an embodiment of an add / drop arrangement showing the broadband coupler 3 in the ULSR network 9 used;
11 sowie 12A und 12B vereinfachte
Netzdiagramme sind, die die Grundgedanken der Erfindung im Kontext
der Kommunikation in einem bidirektionalen 2-Faser- Line-Switched-Ring-(2F-BLSR)-Netz
zeigen; 11 such as 12A and 12B simplified network diagrams illustrating the principles of the invention in the context of communication in a bidirectional 2-fiber Line Switched Ring (2F-BLSR) network;
13 ein
Ausführungsbeispiel
einer Add/Drop-Anordnung zeigt, die den Breitbandkoppler aus 3 in dem 2F-BLSR-Netz aus 11 und 12 benutzt; 13 an embodiment of an add / drop arrangement showing the broadband coupler 3 in the 2F BLSR network 11 and 12 used;
14A und 14B sowie 15A und 15B vereinfachte
Netzdiagramme sind, die die Grundgedanken der Erfindung im Kontext
der Kommunikation in einem bidirektionalen 4-Faser-Line-Switched-Ring-(4F-BLSR)-Netz
zeigen; und 14A and 14B such as 15A and 15B simplified network diagrams are showing the principles of the invention in the context of communication in a 4-fiber switched line switched-ring (4F-BLSR) network; and
16 ein
Ausführungsbeispiel
einer Add/Drop-Anordnung zeigt, die den Breitbandkoppler aus 3 in dem 4F-BLSR-Netz aus 14 und 15 benutzt. 16 an embodiment of an add / drop arrangement showing the broadband coupler 3 in the 4F BLSR network 14 and 15 used.
Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention
Zum
besseren Verständnis
der Grundgedanken der Erfindung soll zunächst ein Überblick über ein typisches Ringnetz
gegeben werden. Insbesondere soll ein prototypischer WDM-Ring beschrieben werden,
der ein oder mehrere Netzelemente mit optischer Add/Drop-Kapazität aufweist,
z.B. optischen Add/Drop-Multiplexern. Zu einem allgemeinen Überblick über Ringnetze
einschließlich
SONET/SDH-Ringen und WDM-Ringen siehe z.B. Kaminow et al., Optical
Fiber Telecommunications, Band IIIA, Seiten 269 bis 275 und 567
bis 573 (1997). Es ist zu beachten, dass, obwohl die Grundgedanken der
Erfindung im Kontext von Einzelringkonfigurationen beschrieben werden,
die Lehren auch auf Mehrfaserüberlagerungen
von selbstheilenden WDM-Ringen, z.B. Mehrringarchitekturen, angewandt
werden können.
Obwohl ferner die Ausführungsformen
hier im Kontext eines 4-Knoten-Netzes gezeigt und beschrieben sind,
lassen sich die Grundgedanken der Erfindung auf ein Ringnetz mit
einer beliebigen Anzahl von Knoten anwenden. In diesem Sinne sind
die hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen als veranschaulichend
und in keiner Weise als begrenzend zu verstehen.To the
better understanding
The basic idea of the invention will initially be an overview of a typical ring network
are given. In particular, a prototypical WDM ring will be described,
having one or more network elements with optical add / drop capacity,
e.g. optical add / drop multiplexers. For a general overview of ring networks
including
SONET / SDH rings and WDM rings see e.g. Kaminow et al., Optical
Fiber Telecommunications, Volume IIIA, pages 269-275 and 567
to 573 (1997). It should be noted that although the basic ideas of the
Invention in the context of single-ring configurations,
the lessons also on multi-fiber overlays
self-healing WDM rings, e.g. Multi-ring architectures applied
can be.
Although further the embodiments
shown and described here in the context of a 4-node network,
let the principles of the invention with a ring network
apply to any number of nodes. In this sense are
the embodiments shown and described herein as illustrative
and in no way as limiting.
1 zeigt.
einen unidirektionalen Patch-Switched-Ring (UPSR) 100 mit
Knoten 101 bis 104 (jeweils als Knoten A bis D
bezeichnet), die über Lichtwellenleiter 110 und 111 verbunden
sind. Die Knoten 101 bis 104 können Netzelemente aufweisen,
die dazu in der Lage sind, von den Signalen, die über die
Lichtwellenleiter 110 und 111 transportiert werden,
Kanäle
hinzuzufügen
und zu entnehmen, wie an den Knoten 101 und 102 gezeigt.
Die Grundzüge
des Betriebs eines UPSR sind Fachleuten gut bekannt. Beispielsweise
sind UPSR-Netze im SONET/SDH-Bereich
gut bekannt, siehe z.B. Bellcore Generic Requirements, GR-1400-CORE, „SONET Dual-Fed
Unidirectional Path-Switched Ring (UPSR) Equipment Generic Criteria", Januar 1999, M.
Chow, „ Understanding
SONET/SDH Standards and Applications", Seiten 7-23 bis 7-40 (1995), und W.
Goralski, „SONET:
A Guide to Synchronous Optical Networks", Seiten 342 bis 366 (1997). Im Allgemeinen wird
ein UPSR durch die Benutzung eines so genannten Arbeitspfads und
eines Schutzpfads, sowie durch die Benutzung von Kopfendbrückenkopplung (head-end
bridging) und Schwanzendvermittlung (tail-end switching) am Eintritts-
und am Austrittsknoten selbstheilend gestaltet. 1 shows. a unidirectional patch-switched ring (UPSR) 100 with knots 101 to 104 (each referred to as nodes A to D), via optical fibers 110 and 111 are connected. The knots 101 to 104 may include network elements capable of receiving signals from the optical fibers 110 and 111 be transported to add and remove channels, as at the nodes 101 and 102 shown. The basics of operating an UPSR are well known to those skilled in the art. For example, UPSR networks in the SONET / SDH area are well known, see, for example, Bellcore Generic Requirements, GR-1400-CORE, "SONET Dual-Fed Unidirectional Path Switched Ring (UPSR) Equipment Generic Criteria", January 1999, M. Chow , "Understanding SONET / SDH Standards and Applications," pages 7-23 to 7-40 (1995), and W. Goralski, "SONET: A Guide to Synchronous Optical Networks," pages 342-366 (1997) a UPSR is self-healing through the use of a so-called working path and guard path, as well as through the use of head-end bridging and tail-end switching at the entrance and exit nodes.
Im
Beispiel aus 1 sind die Knoten 101 bis 104 über Lichtwellenleiter 110 in
einem Arbeitspfad, und über
Lichtwellenleiter 120 in einem Schutzpfad verbunden. Signale,
die beispielsweise in den Knoten 101 gelangen, werden über eine
Kopfendbrücke
an beide Lichtwellenleiter 110 und 111 geleitet, und
breiten sich über
den Arbeits- und den Schutzpfad in entgegengesetzten Richtungen
zum Knoten 102 aus (wie durch die Pfeile gezeigt). An Knoten 102 kann
eine Schwanzendvermittlung benutzt werden, um aus dem Arbeits- oder
dem Schutzpfad die Signale zum Austreten an Knoten 102 auszuwählen. Auf diese
Weise ist der Ring selbstheilend, da im Fall von bestimmten Fehlerzuständen im
UPSR 100 eine Kommunikation zwischen den Knoten aufrechterhalten
werden kann.In the example off 1 are the knots 101 to 104 via fiber optic cable 110 in a work path, and over fiber optics 120 connected in a protection path. Signals, for example, in the node 101 are accessed via a head end bridge to both optical fibers 110 and 111 directed, and spread across the working and protection path in opposite directions to the knot 102 out (as shown by the arrows). At knots 102 For example, a tail end switch may be used to provide signals from the work or protection path to exit at nodes 102 select. In this way, the ring is self-healing, as in the case of certain fault conditions in the UPSR 100 a communication between the nodes can be maintained.
Im
Fall eines WDM-basierten UPSR wird ein optisches Mehrfachwellenlängensignal,
das viele optische Kanäle
aufweist, wobei jeder Kanal auf einer distinktiven Wellenlänge arbeitet,
von jedem der Lichtwellenleiter 110 und 111 getragen.
Um die Vorteile der optischen Übertragung
in einem WDM-basierten UPSR auszunutzen, ist es wünschenswert, an
ausgewählten
Knoten im Ring einzelne optische Kanäle aus dem Mehrfachwellenlängensignal
zu entnehmen und diesem hinzuzufügen.
Beispielsweise kann es wünschenswert
sein, an Knoten 101 über
einen bestimmten optischen Kanal Verkehr hinzuzufügen, und
den Verkehr an Knoten 102 zu entnehmen. Entsprechend muss
an jedem der Knoten 101 und 102 eine optische
Add/Drop-Möglichkeit
bereitgestellt werden. Zu diesem Zweck werden typischerweise optische
Add/Drop-Multiplexer
benutzt.In the case of a WDM-based UPSR, a multi-wavelength optical signal having many optical channels, each channel operating at a distinctive wavelength, is transmitted from each of the optical fibers 110 and 111 carried. To take advantage of optical transmission in a WDM-based UPSR, it is desirable to extract and add individual optical channels from the multi-wavelength signal at selected nodes in the ring. For example, it may be desirable to node 101 Add traffic over a specific optical channel and traffic to nodes 102 refer to. Accordingly, at each of the nodes 101 and 102 an optical add / drop capability is provided. For this purpose, typically optical add / drop multiplexers are used.
Es
ist zu beachten, dass zusätzliche
Ausrüstung,
und zwar sowohl optische als auch elektronische, an jedem Knoten
erforderlich sein kann, um den Verkehr in geeigneter Weise umzuleiten,
z.B. SONET-Add/Drop-Multiplexer, Kreuzvermittler, ATM-Schalter,
IP-Router u.Ä.
Für die
Zwecke des Verständnisses
der Grundgedanken der Erfindung ist die genaue Beschaffenheit dieser
sonstigen elektronischen und optischen Ausrüstung zum Verarbeiten des hinzugefügten und
entnommenen Verkehrs irrelevant.It
It should be noted that additional
Equipment,
both optical and electronic, at each node
may be necessary to redirect traffic in an appropriate manner,
e.g. SONET add / drop multiplexers, cross mediators, ATM switches,
IP router and similar.
For the
Purpose of understanding
The basic idea of the invention is the exact nature of this
other electronic and optical equipment for processing the added and
taken traffic irrelevant.
Erneut
Bezug nehmend auf 1, kann die Wellenlängenzuweisung
in einem WDM-basierten UPSR ein Problem darstellen, da die Kommunikation unidirektional
ist, und da Signale sowohl auf den Arbeits- als auch den Schutzpfad
zwischen den Knoten brückengekoppelt
werden. Beispielsweise breiten sich die Signale im Lichtwellenleiter 110 von
Knoten 101 zu Knoten 102 und von Knoten 102 zu
Knoten 101 in derselben Richtung aus. Ebenso breiten sich die
Signale zwischen diesen Knoten im Lichtwellenleiter 111 in
derselben Richtung aus. Wenn also dieselbe Wellenlänge für eine Kommunikation
von Knoten 101 an Knoten 102 und von Knoten 102 an
Knoten 101 benutzt wird, ist diese Wellenlänge in beiden Lichtwellenleitern 110 und 111 über den
gesamten Ring belegt, z.B. jeweils auf dem Arbeits- bzw. dem Schutzpfad.
Deshalb liegt aufgrund der Eins-zu-Eins-Entsprechung zwischen jeder
Verbindung und einem einzelnen optischen Kanal einer bestimmten
Wellenlänge,
d.h. einer dedizierten Wellenlänge,
keine Möglichkeit
zur Wiederverwendung der Wellenlänge
vor. Genauer ausgedrückt,
kann ein separater optischer Kanal (z.B. auf Wellenlänge λ1)
für die
Kommunikation zwischen den Knoten 101 und 102 benutzt
werden, ein anderer optischer Kanal (z.B. auf Wellenlänge λ2)
kann für
die Kommunikation zwischen den Knoten 101 und 103 benutzt
werden, usw. Auf diese Weise wird die Wellenlängenzuweisung in einem WDM-basierten
Ring zu einem wichtigen Faktor, insbesondere im Zusammenhang mit
der Add/Drop-Kapazität in einem
WDM-basierten Ring.Referring again to 1 For example, in a WDM-based UPSR, wavelength allocation can be a problem because the communication is unidirectional, and because signals are both bridge-coupled to the working and protection paths between the nodes. For example, the signals propagate in the optical waveguide 110 of knots 101 to knots 102 and of nodes 102 to knots 101 in the same direction. Likewise, the signals propagate between these nodes in the optical fiber 111 in the same direction. So if the same wavelength for a communication of nodes 101 at nodes 102 and of nodes 102 at nodes 101 is used, this wavelength is in both optical fibers 110 and 111 occupied over the entire ring, eg on the work or the protection path. Therefore, due to the one-to-one correspondence between each link and a single optical channel of a particular wavelength, ie, a dedicated wavelength, there is no possibility to reuse the wavelength. More specifically, a separate optical channel (eg at wavelength λ 1 ) may be used for communication between the nodes 101 and 102 Another optical channel (eg at wavelength λ 2 ) can be used for communication between the nodes 101 and 103 In this way, wavelength allocation in a WDM-based ring becomes an important factor, especially in the context of add / drop capacity in a WDM-based ring.
Wie
zuvor beschrieben, besteht der übliche Ansatz
für Wellenlängen-Add/Drop-Multiplexer
darin, an einem Add/Drop-Knoten die gesamte Signalleistung für eine ausgewählte Wellenlänge zu extrahieren.
Entsprechend weisen existierende Add/Drop-Anordnungen typischerweise
wellenlängenselektive
Bauteile zum Hinzufügen
und Entnehmen einzelner optischer Kanäle aus dem zusammengesetzten
optischen Mehrfachwellenlängensignal auf,
das heißt,
dem WDM-Signal. Diese Add/Drop-Anordnungen können jedoch Nachteile aufweisen,
wie im Folgenden beschrieben werden soll. 2A und 2B zeigen
zwei Beispiele von Wellenlängen-Add/Drop-Elementen,
die eine flexible Add/Drop-Kapazität für WDM-Anwendungen bereitstellen.As previously described, the common approach for wavelength add / drop multiplexers is to extract all signal power for a selected wavelength at an add / drop node. Accordingly, existing add / drop arrangements typically include wavelength selective components for adding and subtracting individual optical channels from the composite multi-wavelength optical signal, that is, the WDM signal. However, these add / drop arrangements may have disadvantages, as will be described below. 2A and 2 B Figure 2 shows two examples of wavelength add / drop elements that provide flexible add / drop capacity for WDM applications.
Die
Add/Drop-Anordnung aus 2A weist einen optischen Demultiplexer 201 zum
Demultiplexen des zusammengesetzten WDM-Signals in die optischen
Kanäle
auf, aus denen es aufgebaut ist. Jeder optische Kanal ist in diesem
Beispiel an eine Serie von optischen Schaltern 202 und
ein Wellenlängen-Add/Drop-Element 205 gekoppelt.
Das Wellenlängen-Add/Drop-Element 205 kann
beispielsweise ein Mach-Zehnder-Filter sein, das zum Entnehmen eines
einzelnen optischen Kanals und zum Hinzufügen eines einzelnen optischen
Kanals benutzt werden kann, die jeweils derselben Wellenlänge zugeordnet
sind. Die optischen Schalter 202 sind als 1 × 2-Schalter dargestellt,
die an einer ersten Position zur normalen Durchleitung des optischen
Kanals dienen, und an einer zweiten Position zum Entnehmen und/oder
Hinzufügen
von Verkehr aus bzw. zu dem optischen Kanal. Ein optischer Multiplexer 206 wird dann
dazu benutzt, die das Signal bildenden optischen Kanäle erneut
zu dem zusammengesetzten WDM-Signal zu kombinieren. Typischerweise
sind optische Verstärker 210 vorgesehen,
um Verluste auszugleichen, die in der Add/Drop-Anordnung auftreten.The add / drop arrangement 2A has an optical demultiplexer 201 for demultiplexing the composite WDM signal into the optical channels of which it is constructed. Each optical channel in this example is connected to a series of optical switches 202 and a wavelength add / drop element 205 coupled. The wavelength add / drop element 205 For example, a Mach-Zehnder filter can be used to extract a single optical channel and add a single optical channel each associated with the same wavelength. The optical switches 202 are shown as 1 × 2 switches serving at a first position for normal passage of the optical channel, and at a second position for removing and / or adding traffic from the optical channel. An optical multiplexer 206 is then used to recombine the optical channels forming the signal into the composite WDM signal. Typically, they are optical amplifiers 210 provided to compensate for losses that occur in the add / drop arrangement.
Neben
anderen Problemen weisen diese Typen von Add/Drop-Anordnungen aufgrund
der Anzahl der für
eine WDM-Anwendung erforderlichen Bauteile hohe Einfügeverluste
und hohe Kosten auf, insbesondere für Systeme mit einer hohen Kanalzahl.
Typische Verluste im Zusammenhang mit dem Multiplexer 206 können beispielsweise
bis zu 20 bis 24 dB betragen. Ein anderer wichtiger Nachteil ist
der Bandbreitenverengungseffekt, der sich aus der Kaskadierung der
Filter ergibt. Es ist auch zu beachten, dass, obwohl nicht dargestellt,
jeweils ein separater Sender und Empfänger für jeden Kanal erforderlich sind,
der hinzugefügt
bzw. entnommen werden soll. Das Entfernen der optischen Schalter 202 reduziert zwar
die Kosten und die Verluste, bringt jedoch andere Probleme in Bezug
auf Aktualisierungen während des
Betriebs usw. mit sich. Insbesondere die Benutzung von 1 × 2-Schaltern
ermöglicht
eine relativ unterbrechungsfreie Aktualisierung eines Systems, wobei
z.B. Schalter beim Systemstart einbezogen werden, während Wellenlängen-Add/Drop-Vorrichtungen
je nach den Anfor derungen der Benutzer usw. variieren.Among other problems, these types of add / drop devices have high insertion loss and high cost, especially for systems with a high number of channels, due to the number of components required for a WDM application. Typical losses associated with the multiplexer 206 For example, they can be up to 20 to 24 dB. Another important disadvantage is the bandwidth narrowing effect that results from cascading the filters. It should also be noted that, although not shown, each requires a separate transmitter and receiver for each channel to be added or removed. Removing the optical switches 202 While reducing costs and losses, it introduces other problems with updates during operation, and so on. In particular, the use of 1 × 2 switches allows a relatively uninterrupted update of a system, such as including switches at system startup, while wavelength add / drop devices vary according to user requirements, and so forth.
2B zeigt
ein anderes Beispiel einer optischen Add/Drop-Anordnung, die Faser-Bragg-Gitter als
wellenlängenselektive
Elemente benutzt. Diese Anordnung ist gut bekannt, siehe z.B. Giles
et al., „Low
Loss Add/Drop Multiplexers for WDM Lightwave Networks", Tenth International
Conference an Integrated Optics and Optical Fibre Communication, Band
3, Hongkong, Juni 1995, Seiten 66 bis 67. In dieser Konfigurierung
werden optische Zirkulatoren 215 zusammen mit Gittern 216 benutzt,
um optische Kanäle
jeweils über
einen optischen Demultiplexer 217 und einen Multiplexer 218 zu
entnehmen bzw. hinzuzufügen.
Im Betrieb sind die Gitter 216 für diejenigen optischen Kanäle durchlässig, die
durchgeleitet werden soll, und reflektierend für diejenigen optischen Signale,
die entnommen oder hinzufügt
werden sollen. Wie bei der Anordnung des Stands der Technik werden
aufgrund der Anzahl und der Komplexität der Bauteile die Kosten und,
in geringerem Umfang, der Verlust problematisch. Auch ist die Bandbreitenverengung
nach wie vor ein Problem, da sich die Signale über aufeinander folgende Gitter ausbreiten,
wobei Aktualisierungen des Dienstes mit hoher Wahrscheinlichkeit
zur Unterbrechung des existierenden Dienstes führen. 2 B shows another example of an optical add / drop arrangement using fiber Bragg gratings as wavelength-selective elements. This arrangement is well known, see for example Giles et al., "Low Loss Add / Drop Multiplexers for WDM Lightwave Networks", Tenth International Conference on Integrated Optics and Optical Fiber Communication, Volume 3, Hong Kong, June 1995, pages 66 to 67. In this configuration, optical circulators are used 215 along with bars 216 used optical channels each via an optical demultiplexer 217 and a multiplexer 218 to remove or add. In operation are the grids 216 transparent to those optical channels to be transmitted and reflective to those optical signals to be extracted or added. As with the arrangement of the prior art, the cost and, to a lesser extent, the loss becomes problematic due to the number and complexity of the components. Also, bandwidth narrowing is still a problem as the signals propagate across successive grids, with updates to the service likely to interrupt the existing service.
Gemäß den Grundgedanken
der Erfindung wird ein Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik erzielt,
indem optische Kanäle
unter Benutzung von Add/Drop-Elementen, die auf einem Breitbandkoppler
basieren, einem WDM-Signal
hinzugefügt
und entnommen werden, gekoppelt mit einer geeigneten Wellenlängenzuweisung
und Signalumleitung in dem Ringnetz. 3A und 3B zeigen
zwei beispielhafte Breitbandkoppleranordnungen, die gemäß den Grundgedanken
der Erfindung benutzt werden können,
wobei 3A für ein Einfachwellenlängen-Add/Drop-Szenario nützlich ist,
und 3B dieses Konzept auf ein Mehrfachwellenlängen-Add/Drop-Szenario
ausweitet, indem geeignete Multiplex/Demultiplex-Bauteile benutzt werden.In accordance with the principles of the invention, an advance over the prior art is achieved by adding and extracting optical channels using add-drop elements based on a broadband coupler to a WDM signal coupled with appropriate wavelength allocation and signal redirection the ring network. 3A and 3B show two exemplary broadband coupler arrangements that may be used in accordance with the principles of the invention, wherein 3A is useful for a single wavelength add / drop scenario, and 3B extends this concept to a multi-wavelength add / drop scenario by using appropriate multiplexed / demultiplexed components.
Genauer
ausgedrückt,
zeigt 3A ein vereinfachtes Blockdiagramm
des Grundbaublocks der Add/Drop-Anordnung gemäß den Grundgedanken der Erfindung.
Ein Breitbandkoppler oder eine Abzweigung 300 (im Folgenden
als Koppler 300 bezeichnet) ermöglichen kurz gesagt das Extrahieren und/oder
Hinzufügen
von optischen Signalen aus oder zu einer Übertragungseinrichtung, z.B.
einem Lichtwellenleiter o.Ä.
Der Koppler 300 weist einen Eingang 301 zum Empfangen
eines optischen Mehrfachwellenlängen-WDM-Signals
und einen Eingang 302 zum Empfangen eines optischen Kanals
einer bestimmten Wellenlänge
auf, der dem optischen WDM-Signal hinzugefügt werden soll. Da der Koppler 300 ein
Breitbandkoppler ist, trägt
jeder Ausgang 304 und 305 ein zusammengesetztes
optisches WDM-Signal, d.h. alle Wellenlängen. Allerdings wird der optische
Kanal, der aus dem zusammengesetzten optischen WDM-Signal entnommen
werden soll, aus dem optischen WDM-Signal extrahiert, das über den
Ausgang 304 bereitgestellt wird, während das optische WDM-Signal,
das den hinzugefügten
optischen Kanal enthält, über den
Ausgang 305 bereitgestellt wird.More specifically, shows 3A a simplified block diagram of the basic block of the add / drop arrangement according to the principles of the invention. A broadband coupler or a branch 300 (hereinafter referred to as coupler 300 in short, allow the extraction and / or addition of optical signals from or to a transmission device, eg an optical waveguide or the like. The coupler 300 has an entrance 301 for receiving a multi-wavelength optical WDM signal and an input 302 for receiving an optical channel of a particular wavelength to be added to the WDM optical signal. Because the coupler 300 a broadband coupler carries each output 304 and 305 a composite WDM optical signal, ie all wavelengths. However, the optical channel to be extracted from the composite WDM optical signal is extracted from the WDM optical signal passing through the output 304 while the WDM optical signal including the added optical channel is supplied through the output 305 provided.
Breitbandkoppler
und Abzweigungen und ihr Betrieb sind Fachleuten gut bekannt. Deshalb
werden Fachleute erkennen, dass verschiedene optische Breitbandkoppler
zum Ausführen
der Lehren der vorliegenden Erfindung benutzt werden können. Allgemein
ist vorgesehen, dass es sich bei dem Koppler 300 um jede
geeignete optische Vorrichtung handeln kann, die optische Leistung
zwischen zwei oder mehr Anschlüssen
verteilt, aufteilt oder in anderer Weise koppelt. Im Kontext der
vorliegenden Erfindung wird der Koppler 300 deshalb als
Breitbandkoppler bezeichnet, da vorgesehen ist, dass der Koppler 300 die
notwendige Spektralbandbreite aufweist, um: 1) ein WDM-Signal mit mehreren
optischen Kanälen
unterschiedlicher Wellenlänge
zu empfangen; 2) einen Teil der optischen Signalleistung des WDM-Signals
abzuzweigen, derart, dass bestimmte optische Kanäle an einem Knoten aus dem
WDM-Signal entnommen werden können;
und 3) einen anderen Teil der optischen Signalleistung des WDM-Signals
zur Ausgabe an optische Übertragungseinrichtungen
bereitzustellen.Broadband couplers and branches and their operation are well known to those skilled in the art. Therefore, those skilled in the art will recognize that various broadband optical modulators may be used to practice the teachings of the present invention. It is generally envisaged that the coupler 300 may be any suitable optical device that distributes, splits, or otherwise couples optical power between two or more ports. In the context of the present invention, the coupler 300 therefore referred to as a broadband coupler, since it is provided that the coupler 300 having the necessary spectral bandwidth to: 1) receive a WDM signal having a plurality of optical channels of different wavelengths; 2) to divert a portion of the optical signal power of the WDM signal such that certain optical channels at a node can be extracted from the WDM signal; and 3) to provide another part of the optical signal power of the WDM signal for output to optical transmission devices.
In
den hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen ist zum Ausführen der
Grundgedanken der Erfindung ein „20/80"-Breitbandkoppler vorgesehen. Ein solches
Beispiel ist der Doppelfenster-Breitbandkoppler, der von E-Tek Dynamics
Inc. hergestellt wird. Bei diesem beispielhaften Koppler werden
etwa 20 % der optischen Signalleistung der optischen Signale, die über die
Eingänge 301 und 302 zugeführt werden,
abgezweigt und über
den Abzweigungsausgang 304 bereitgestellt, während etwa 80
% der optischen Signalleistung über
Ausgang 305 für
das WDM-Ausgangssignal bereitgestellt werden. Es ist zu beachten,
dass dieses Beispiel nur der Veranschaulichung dient, da beim Ausführen der
Lehren der Erfindung andere Kopplungs- und Abzweigungsbruchwerte
benutzt werden können.
Beispielsweise ist gut bekannt, dass das Kopplungsverhältnis von Koppler 300 entsprechend
den Auslegungs- und Leistungsparametern variiert werden kann, um
einen gewünschten
Anteil von Licht zu erhalten, das dem Abzweigungsausgang 304 und
dem Ausgang 305 zugeführt
wird. Insbesondere die Menge oder der Anteil an optischer Signalleistung,
die aus einem Lichtwellenleiter abgezweigt wird, hängt von
der jeweiligen Auslegung ab, und kann auf Parametern wie der Leistung
des optischen Senders, der Empfängersensibilität oder Leiterverlust
beruhen, um nur einige Beispiele zu nennen. Zur Veranschaulichung
in den hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen kann der gewünschte Bereich
abgezweigter Leistung zwischen 0,5 dB und 3 dB liegen, z.B. bei
1 dB. Wieder dienen diese Werte nur der Veranschaulichung und hängen von
vielen Faktoren ab, die Fachleuten gut bekannt sind.In the embodiments shown and described herein, for carrying out the principles of the invention, a "20/80" broadband coupler is provided, such as the double window broadband coupler manufactured by E-Tek Dynamics Inc. In this exemplary coupler, approximately 20% of the optical signal power of the optical signals passing through the inputs 301 and 302 are fed, branched off and via the branch outlet 304 while providing about 80% of the optical signal power over output 305 provided for the WDM output signal. It is to be understood that this example is illustrative only, as other coupling and branch breaking values may be used in carrying out the teachings of the invention. For example, it is well known that the coupling ratio of coupler 300 can be varied according to the design and performance parameters to obtain a desired amount of light, which is the branch output 304 and the exit 305 is supplied. In particular, the amount or fraction of optical signal power diverted from an optical fiber depends on the particular design, and may be based on parameters such as optical transmitter power, receiver sensitivity, or conductor loss, to name just a few examples. By way of illustration in the embodiments shown and described herein, the desired range of dropped power may be between 0.5 dB and 3 dB, eg at 1 dB. Again, these values are illustrative only and depend on many factors well known to those skilled in the art.
3B zeigt,
wie der Koppler 300 zusammen mit anderen Bauteilen benutzt
werden kann, z.B. einem optischen Multiplexer 310 und einem
optischen Demultiplexer 311, um dem optischen WDM-Signal
mehrere optische Kanäle
unterschiedlicher Wellenlänge
hinzuzufügen
und zu entnehmen. In jeder anderen Hinsicht sind der Betrieb und
die Merkmale des Kopplers 300 ähnlich wie bereits für 3A beschrieben,
und sollen hier aus Gründen der
Knappheit nicht wiederholt werden. 3B shows how the coupler 300 can be used with other components, such as an optical multiplexer 310 and an optical demultiplexer 311 to add and extract a plurality of optical channels of different wavelengths to the WDM optical signal. In every other respect are the operation and features of the coupler 300 similar to already for 3A and should not be repeated here for reasons of scarcity.
Wieder
Bezug nehmend auf den USPR 100 aus 1 ist vorgesehen,
dass ein oder mehrere Knoten 101 bis 104 eine
Add/Drop-Anordnung aufweisen, die Koppler 300 (3A und 3B)
gemäß den Grundgedanken
der Erfindung benutzt. Insbesondere zeigt 4 ein Ausführungsbeispiel
einer Add/Drop-Anordnung gemäß den Grundgedanken der
Erfindung, die Koppler 300A und 300B zur Benutzung
im UPSR 100 verwendet. Wie dargestellt, weist die Add/Drop-Anordnung
den Koppler 300A auf, der an den Lichtwellenleiter 110,
d.h. den Arbeitspfad, von UPSR 100 aus 1 gekoppelt
ist. Ebenso ist der Koppler 300B an den Lichtwellenleiter 111,
d.h. den Schutzpfad, von UPSR 100 gekoppelt. Beide Koppler 300A und 300B empfangen
jeweils an den Eingängen 301A bzw. 301B das
WDM-Signal, das mehrere optische Kanäle unterschiedlicher Wellenlänge aufweist,
die hier als λ1, λ2,... λn dargestellt sind. Wie zuvor beschrieben,
wird für
dasselbe Signal typischerweise eine Kopfendbrückenkopplung sowohl auf den
Arbeits- als auch auf den Schutzpfad eines UPSR durchgeführt.Again referring to the USPR 100 out 1 is provided that one or more nodes 101 to 104 have an add / drop arrangement, the coupler 300 ( 3A and 3B ) used in accordance with the principles of the invention. In particular shows 4 an embodiment of an add / drop arrangement according to the principles of the invention, the coupler 300A and 300B for use in the UPSR 100 used. As shown, the add / drop arrangement has the coupler 300A on the fiber optic cable 110 ie the work path of UPSR 100 out 1 is coupled. Likewise, the coupler 300B to the optical fiber 111 ie the protection path of UPSR 100 coupled. Both couplers 300A and 300B received at the entrances 301A respectively. 301B the WDM signal having a plurality of optical channels of different wavelengths, shown here as λ 1 , λ 2 , ... λ n . As previously described, head end jumper coupling is typically performed on both the working and protection paths of a UPSR for the same signal.
Die
Koppler 300A und 300B sind ferner an Eingängen 302A und 302B jeweils
an optische Sender 315A bzw. 315B gekoppelt, wobei
jeder optische Sender einen optischen Kanal einer bestimmten Wellenlänge, hier
als λn-1 dargestellt, der dem WDM-Signal hinzugefügt werden
soll, bereitstellt. Es ist vorgesehen, dass die optischen Sender 315A und 315B vom
festen oder einstellbaren Typ sind, wellenlängenselektiv, direkt oder extern
moduliert usw. Spezifische Beispiele verschiedener Vorrichtungen,
die zum Bereitstellen eines optischen Trägers (d.h. eines optischen
Kanals einer bestimmten Wellenlänge)
und zum Modulieren von Daten auf den optischen Träger benutzt
werden, sind Fachleuten gut bekannt. Deshalb werden die Bauteile
zum Hinzufügen
von Verkehr (z.B. Daten) zum WDM-Signal aus Gründen der einfacheren Erläuterung
und Darstellung kollektiv als optische Sender bezeichnet. Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung, der im Folgenden im Kontext spezifischer
Netzkonfigurierungsbeispiele detaillierter beschrieben werden soll,
können
die optischen Sender 315A und 315B entweder separate
Vorrichtungen sein, wie in 4 gezeigt,
oder als einzelner optischer Sender implementiert sein. Im letzteren
Fall kann ein optischer Sender an eine Teilungsvorrichtung (nicht
dargestellt) gekoppelt sein, z.B. einen 1 × 2-Leistungsteiler, um an
jeden der Koppler 300A und 300B einen optischen
Kanal (d.h. mit derselben Wellenlänge) bereitzustellen. Andere
Modifikationen liegen für
Fachleute ebenfalls auf der Hand.The couplers 300A and 300B are also at entrances 302A and 302B each to optical transmitter 315A respectively. 315B each optical transmitter provides an optical channel of a particular wavelength, here shown as λ n-1 , to be added to the WDM signal. It is envisaged that the optical transmitter 315A and 315B are fixed or adjustable type, wavelength selective, direct or external modulated, etc. Specific examples of various devices used to provide an optical carrier (ie, an optical channel of a particular wavelength) and to modulate data onto the optical carrier are well-known to those skilled in the art known. Therefore, components for adding traffic (eg, data) to the WDM signal are collectively referred to as optical transmitters for ease of explanation and illustration. According to another aspect of the invention, which will be described in more detail below in the context of specific network configuration examples, the optical transmitters 315A and 315B either separate devices, as in 4 shown, or implemented as a single optical transmitter. In the latter case, an optical transmitter may be coupled to a divider (not shown), eg a 1 × 2 power divider, to each of the couplers 300A and 300B to provide an optical channel (ie with the same wavelength). Other modifications will also be apparent to those skilled in the art.
Die
Koppler 300A und 300B sind ferner an Ausgängen 304A und 304B jeweils
an optische Filter 316A bzw. 316B gekoppelt. Wie
zuvor beschrieben, sind die Koppler 300A und 300B Breitbandkoppler, weshalb
nur ein Teil der optischen Signalleistung des zusammengesetzten
optischen WDM-Signals (d.h. λ1, λ2,... λn) an den Kopplern abgezweigt wird. Daher werden
die optischen Filter 316A und 316B benötigt, um
den optischen Kanal einer bestimmten Wellenlänge herauszufiltern, der aus
dem optischen WDM-Signal entnommen werden soll, hier als λdrop bezeichnet, wobei λdrop für einen
oder mehrere Aufbaukanäle
(d.h. λ1, λ2,... λn) steht. Optische Filter sowie andere Bauteile
zum Trennen oder Teilen des zusammengesetzten optischen WDM-Signals
in die das Signal aufbauenden optischen Kanale sind Fachleuten gut
bekannt.The couplers 300A and 300B are also at exits 304A and 304B each to optical filters 316A respectively. 316B coupled. As previously described, the couplers are 300A and 300B Broadband coupler, which is why only a part of the optical signal power of the composite optical WDM signal (ie, λ 1 , λ 2 , ... λ n ) is branched off at the couplers. Therefore, the optical filters 316A and 316B is required to filter out the optical channel of a particular wavelength to be extracted from the WDM optical signal, here referred to as λ drop , where λ drop is for one or more constituent channels (ie, λ 1 , λ 2 , ... λ n ) stands. Optical filters as well as other components for separating or splitting the composite optical WDM signal into the signal building optical channels are well known to those skilled in the art.
Der
jeweilige gefilterte optische Kanal vom Arbeits- und vom Schutzpfad, d.h. der optische
Aufbaukanal, der aus dem optischen WDM-Signal entnommen werden soll,
wird dann an ein optisches Schutzschaltelement 318 bereitgestellt.
Beispielsweise stellt das Schaltelement 318 im UPSR 100 die Schwanzendvermittlungsfunktion
zum Auswählen des
Signals bereit, das entweder vom Arbeits- oder vom Schutzpfad bereitgestellt
wird, abhängig
von der jeweils benutzten Schutzschaltanordnung. Der ausgewählte optische
Kanal wird dann zur passenden Verarbeitung am Drop-Knoten einem
geeigneten optischen Empfänger 320 zugeführt. Spezifische
Beispiele verschiedener Vorrichtungen, die zum Empfangen und Verarbeiten
eines modulierten optischen Trägers
(d.h. eines optischen Kanals einer bestimmten Wellenlänge) benutzt
werden, sind Fachleuten gut bekannt. Zur einfacheren Erläuterung
und Darstellung werden die Bauteile zum Entnehmen von Verkehr (z.B.
Daten) aus dem WDM-Signal deshalb kollektiv als optische Empfänger bezeichnet.The respective filtered optical channel from the working and protection paths, ie the optical setup channel to be extracted from the WDM optical signal, is then applied to an optical protection switching element 318 provided. For example, the switching element 318 in the UPSR 100 the tailend switching function provides for selecting the signal provided from either the working or protection path, depending on the particular protection circuitry used. The selected optical channel is then adapted for appropriate processing at the drop node to a suitable optical receiver 320 fed. Specific examples of various devices used to receive and process a modulated optical carrier (ie, an optical channel of a particular wavelength) are well known to those skilled in the art. For ease of explanation and illustration, the components for extracting traffic (eg, data) from the WDM signal are therefore collectively referred to as optical receivers.
Da
die Koppler 300A und 300B Breitbandkoppler sind,
wird ferner ein Teil der optischen Signalleistung des zusammengesetzten
optischen WDM-Signals (d.h. λ1, λ2,... λn) einschließlich des hinzugefügten optischen
Kanals (z.B. λn-1) jeweils am Arbeits- bzw. Schutzpfad über die
Ausgänge 305A und 305B am
Lichtwellenleiter 110 bzw. 111 bereitgestellt.
Auf diese Weise unterstützen
die Breitbandkoppler 300A und 300B auch einen
Vorgang des Entnehmens und Fortfahrens.Because the couplers 300A and 300B Further, part of the optical signal power of the WDM composite optical signal (ie, λ 1 , λ 2 , ... λ n ) including the added optical channel (eg, λ n-1 ) is propagated respectively at the working and protection paths, respectively the exits 305A and 305B on the optical fiber 110 respectively. 111 provided. In this way, the broadband couplers support 300A and 300B also a process of taking and continuing.
Es
ist zu beachten, dass Modifikationen der genannten Ausführungsform
auch vorgenommen werden können,
um eine Anpassung an ein elektronisches Schutzumschalten zu ermöglichen.
Beispielsweise können
anstelle der optischen Filter 316A und 316E optoelektronische
Empfänger
benutzt werden, gefolgt von einem elektronischen Schalter, z.B.
einem 2 × 1-Schalter,
um die Schwanzendvermittlungsfunktion von Schalter 318 auszuführen.It should be noted that modifications of the above embodiment may also be made to allow for adaptation to electronic protection switching. example way, instead of the optical filter 316A and 316E optoelectronic receivers are used, followed by an electronic switch, eg a 2x1 switch, to switch the tail end switch function 318 perform.
Die
Benutzung von Breitbandkopplern zum Hinzufügen und Entnehmen von Signalen
könnte
ein mögliches
Problem mit Nebensignaleffekten auslösen. Genauer ausgedrückt, liegt
für das
Signal ein Potential dafür
vor, in das extrahierte Signal „durchzusickern da Signale
durch dieselbe Abzweigung oder denselben Koppler sowohl eingebracht
(d.h. hinzugefügt)
als auch extrahiert (d.h. entnommen) werden. Dieser unerwünschte Effekt
kann sich dadurch verschlimmern, dass das eingebrachte Signal typischerweise
eine höhere
optische Signalleistung aufweist als das extrahierte oder abgezweigte
Signal. Beispielsweise könnte
dieses Sickerpotential das Ergebnis der Kanalisolierungs- und Nebensignaleffektkennlinien
der jeweiligen optischen Filter, Demultiplexer usw. sein, die benutzt
werden, um den optischen Kanal einer bestimmten Wellenlänge herauszufiltern, der
dem WDM-Signal entnommen werden soll. Entsprechend zeigt 5 ein
Ausführungsbeispiel
gemäß den Grundgedanken
der Erfindung, um diesen unerwünschten
Effekt mit Hilfe eines adaptiven Ausgleichs oder einer adaptiven
Aufhebung zu reduzieren oder zu beseitigen.The use of broadband couplers to add and remove signals could trigger a potential problem with crosstalk effects. More specifically, there is a potential for the signal to leak into the extracted signal because signals are both introduced (ie, added) and extracted (ie, extracted) by the same branch or coupler. This undesirable effect can be exacerbated by the fact that the introduced signal typically has a higher optical signal power than the extracted or branched signal. For example, this leakage potential could be the result of the channel isolation and crosstalk characteristics of the respective optical filters, demultiplexers, etc., used to filter out the optical channel of a particular wavelength to be extracted from the WDM signal. According to shows 5 an embodiment according to the principles of the invention to reduce or eliminate this undesirable effect by means of an adaptive balance or an adaptive cancellation.
Insbesondere
zeigt 5 einen Koppler 300, der ähnliche
Merkmale aufweist, wie sie bereits in den vorangehenden Ausführungsformen
beschrieben wurden. Zur Zwecken der knapperen Darstellung sollen
hier nur die Unterschiede zwischen dieser Ausführungsform und den zuvor offenbarten
Ausführungsformen
beschrieben werden. Wie dargestellt, ist der Koppler 300 über Ausgang 304 an
einen optischen Demultiplexer 325 gekoppelt. Der Demultiplexer 325 empfängt den
Teil des zusammengesetzten WDM-Signals, der von dem Koppler 300 abgezweigt wird,
und trennt das zusammengesetzte WDM-Signal in die einzelnen optischen
Kanäle
unterschiedlicher Wellenlänge
auf. Aufgrund der genannten Beschränkungen von Vorrichtungen wie
z.B. optischen Demultiplexern hinsichtlich Nebensignaleffekten und Kanalisolierung
ist es möglich,
dass das abgezweigte optische WDM-Signal unerwünschte Signalkomponenten von
dem optischen Kanal enthält,
der am Eingang des Kopplers 300 hinzugefügt wird,
hier als λn+1 gezeigt. Deshalb kann auch der einzelne
optische Kanal, der am Knoten entnommen werden soll, hier als λdrop gezeigt,
diese unerwünschten
Signalkomponenten enthalten.In particular shows 5 a coupler 300 having similar characteristics as already described in the preceding embodiments. For purposes of brevity, only the differences between this embodiment and the previously disclosed embodiments will be described here. As shown, the coupler is 300 over exit 304 to an optical demultiplexer 325 coupled. The demultiplexer 325 receives the part of the composite WDM signal coming from the coupler 300 is dropped, and separates the composite WDM signal into the individual optical channels of different wavelengths. Due to the aforementioned limitations of devices such as optical demultiplexers in crosstalk and channel isolation, it is possible that the dropped WDM optical signal contains unwanted signal components from the optical channel at the input of the coupler 300 is added, shown here as λ n + 1 . Therefore, even the single optical channel to be extracted at the node, shown here as λ drop , can contain these unwanted signal components.
Um
dieses Problem zu beheben, ist der einzelne optische Kanal, der
an einem Knoten entnommen werden soll (λdrop),
zur Konversion in ein elektrisches Signal an eine Vorrichtung wie
z.B. einen Fotodetektor 326 gekoppelt. Der Betrieb von
Fotodetektoren und äquivalenten
Vorrichtungen ist Fachleuten gut bekannt. Das elektrische Signal
kann dann in üblicher
Weise weiter an einen Verstärker 327 gekoppelt
werden. Das verstärkte
elektrische Signal wird dann einem Subtraktionsschaltkreis 328 zugeführt, damit
das Signal, das am Knoten (d.h. am Eingang 302 des Kopplers 300)
hinzugefügt
wurde, von dem Signal subtrahiert werden kann, das an dem Knoten entnommen
wurde. Andere Verfahren zum Entfernen der unerwünschten Signalkomponenten aus
dem abgezweigten Signal sind für
Fachleute unmittelbar einsichtig und sind deshalb in den vorliegenden
Lehren vorgesehen.To remedy this problem, the single optical channel to be extracted at a node (λ drop ) is for conversion into an electrical signal to a device such as a photodetector 326 coupled. The operation of photodetectors and equivalent devices is well known to those skilled in the art. The electrical signal can then continue in the usual way to an amplifier 327 be coupled. The amplified electrical signal is then a subtraction circuit 328 supplied to the signal that at the node (ie at the input 302 of the coupler 300 ) from which signal can be subtracted, taken at the node. Other methods for removing the unwanted signal components from the dropped signal will be readily apparent to those skilled in the art, and are therefore provided in the present teachings.
Um
ein besseres Verständnis
der Grundgedanken der Erfindung zu erlangen, sollen nun mehrere
beispielhafte Ringnetzkonfigurierungen beschrieben werden, die die
auf Breitbandkopplern basierenden Add/Drop-Anordnungen verwenden,
welche in den vorstehenden Ausführungsformen
beschrieben wurden.Around
a better understanding
to obtain the basic idea of the invention, should now several
exemplary ring network configurations will be described which the
use add-drop arrangements based on broadband couplers,
which in the above embodiments
have been described.
Beispiel 1 (Unidirektionaler Path-Switched-Ring)Example 1 (Unidirectional Path Switched Ring)
6A bis 6D zeigen
einen beispielhaften unidirektionalen Path-Switched-Ring (UPSR) 400,
in dem die Grundgedanken der Erfindung angewandt werden können. Wie
dargestellt, weist UPSR 400 Knoten 401 bis 403 sowie
einen Sonderfunktionsknoten 405 auf, der im Folgenden aus
noch zu erörternden
Gründen
als Terminierungsknoten 405 bezeichnet werden soll. Die
Knoten 401 bis 403 und der Terminierungsknoten 405 sind über Lichtwellenleiter 410 und 411,
die im Folgenden jeweils als Arbeitspfad 410 bzw. als Schutzpfad 411 bezeichnet
werden, in einer Ringkonfigurierung verbunden. Die Grundzüge des Betriebs
eines UPSR sind gut bekannt und wurden in der Beschreibung zu 1 kurz umrissen.
Die Knoten 401 bis 403 können jeweils die auf Breitbandkopplern
basierenden Add/Drop-Anordnung aufweisen, die in den vorstehenden
Ausführungsformen
(z.B. 3 und 4) beschrieben wurde.
Allerdings zeigen die Beispielszenarien aus 6A bis 6D ein
spezifisches Beispiel der Kommunikation zwischen den Knoten 402 und 403 (d.h.
der Knoten B und C). Deshalb wird angenommen, dass wenigstens die
Knoten 402 und 403 jeweils die breitbandkopplerbasierte
Add/Drop-Anordnung aus 4 aufweisen. 6A to 6D show an exemplary unidirectional path-switched ring (UPSR) 400 in which the principles of the invention can be applied. As shown, UPSR 400 node 401 to 403 as well as a special function node 405 in the following for reasons to be discussed as a termination node 405 should be designated. The knots 401 to 403 and the termination node 405 are via fiber optic cables 410 and 411 , which below each as a work path 410 or as a protection path 411 be referred to, connected in a ring configuration. The basics of operating an UPSR are well known and have been outlined in the description 1 briefly outlined. The knots 401 to 403 may each have the add-drop arrangement based on broadband couplers, which in the above embodiments (eg 3 and 4 ) has been described. However, the example scenarios show 6A to 6D a specific example of communication between the nodes 402 and 403 (ie nodes B and C). Therefore, it is assumed that at least the nodes 402 and 403 in each case the broadband coupler based add / drop arrangement 4 exhibit.
Außerdem ist
aufgrund von optischen Selbstinterferenzproblemen, die sich bei
geschlossenen Ringarchitekturen ergeben können, in dieser Ausführungsform
der Terminierungsknoten 405 erforderlich. Wie allgemein
bekannt, können
diese Probleme auftreten, wenn ein optischer Kanal einer bestimmten
Wellenlänge,
der zum Tragen von Verkehr zwischen zwei Knoten benutzt wird, endlos
im Ring zirkuliert. Im Allgemeinen ist in einem Ring keine Zirkulation
(d.h. Rezirkulation) erlaubt, um die Selbstinterferenzprobleme zu
vermeiden. Gemäß den Grundgedanken
der Erfindung können
am Terminierungsknoten Selbstinterferenzeffekte wesentlich reduziert
werden, indem eintreffende optische Signale in elektrische Signale,
und dann zurück
in optische Signale konvertiert werden. Genauer ausgedrückt, wird
der Terminierungsknoten 405 im Ring dazu verwendet, um
als Ausgangs- und Terminierungspunkt des Rings zu dienen, wobei
einige Signale an dem Knoten hinzugefügt werden können, einige Signale an dem
Knoten entnommen werden können,
einige Signale durch den Knoten ausgedrückt werden können (z.B.
normaler Durchlass), und einige Signale am Knoten terminiert oder
in anderer Weise unterdrückt werden
können.
Nur zur Veranschaulichung kann die Funktion des Terminierungsknotens
an einem Zentralknoten ausgeführt
werden (z.B. dem Standort der Hauptverwaltung), oder an einem gemeinsamen Kreuzvermittlungsknoten,
der eine Schnittstelle zu mehreren Ringen bildet. Es ist auch zu
beachten, dass der Terminierungsknoten 405 auch dazu benutzt
werden kann, das Netz zu überwachen,
und administrative Information an die anderen Knoten im Ring zu
senden.In addition, in this embodiment, the termination node is due to optical self-interference problems that may arise with closed ring architectures 405 required. As is well known, these problems can occur when an optical channel of a particular wavelength used to carry traffic between two nodes circulates endlessly in the ring. In general, in a ring no circulation (ie recirculation) is allowed to the self to avoid interference problems. In accordance with the principles of the invention, self-interference effects at the termination node can be substantially reduced by converting incoming optical signals into electrical signals, and then back to optical signals. More specifically, the termination node becomes 405 used in the ring to serve as the starting and terminating point of the ring, some signals can be added at the node, some signals can be taken at the node, some signals can be expressed by the node (eg normal transmission), and Some signals at the node can be terminated or otherwise suppressed. For purposes of illustration only, the function of the termination node may be performed at a central node (eg, the headquarters location), or at a common cross-connect node that interfaces with multiple rings. It should also be noted that the termination node 405 can also be used to monitor the network and to send administrative information to the other nodes in the ring.
8 zeigt
ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Terminierungsknotens
gemäß den Grundgedanken
der Erfindung. Kurz ausgedrückt,
weist der Terminierungsknoten Bauteile zum Demultiplexen und Multiplexen von
optischen WDM-Signalen, Bauteile zum Konvertieren von Wellenlängen einzelner
optischer Kanäle, und
Bauteile zum Hinzufügen
und Entnehmen von Signalen auf. Der Terminierungsknoten 405 aus 8 kann
in dem UPSR 400 aus 6 benutzt werden,
wobei der Terminierungsknoten an den Arbeitspfad 410 und
den Schutzpfad 411 des Rings gekoppelt ist. Am Terminierungsknoten 405 ist
der optische Demultiplexer 420 an den Arbeitspfad 410 gekoppelt,
um das optische WDM-Signal
in einzelne optische Kanäle
zu separieren. Einige der optischen Kanäle sind an Wellenlängenumwandler 421 gekoppelt.
Wellenlängenumwandler,
z.B. optische Übersetzungsmodule
(OTUs) sind Fachleuten gut bekannt. Anhand des Beispiels eines OTU
wird ein optisches Signal in ein elektrisches Signal konvertiert,
und dann zurück
in ein optisches Signal einer anderen Wellenlänge. Die Notwendigkeit von
Wellenlängenumwandlern
soll im Folgenden im Zusammenhang mit dem Betrieb des UPSR aus 6 detaillierter beschrieben werden. Einige
der demultiplexten optischen Kanäle
werden am Terminierungselement 450 terminiert oder in anderer
Weise unterdrückt.
Fachleuten sind viele verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zum
Terminieren optischer Signale unmittelbar einsichtig, z.B. Fotodetektoren
und Empfänger
u.Ä. 8th FIG. 5 is a simplified block diagram of one embodiment of the termination node in accordance with the principles of the invention. FIG. In short, the termination node includes components for demultiplexing and multiplexing WDM optical signals, components for converting wavelengths of individual optical channels, and components for adding and dropping signals. The termination node 405 out 8th can in the UPSR 400 out 6 be used, with the termination node to the working path 410 and the protection path 411 coupled to the ring. At the termination node 405 is the optical demultiplexer 420 to the work path 410 coupled to separate the optical WDM signal into individual optical channels. Some of the optical channels are to wavelength converters 421 coupled. Wavelength converters, such as optical translation modules (OTUs), are well known to those skilled in the art. Using the example of an OTU, an optical signal is converted into an electrical signal and then back to an optical signal of a different wavelength. The need for wavelength converters is said below in connection with the operation of the UPSR 6 be described in more detail. Some of the demultiplexed optical channels become at the termination element 450 terminated or otherwise suppressed. Many different methods and devices for terminating optical signals, such as photodetectors and receivers, etc., are readily apparent to those skilled in the art.
Nach
einer geeigneten Wellenlängenumwandlung
oder Terminierung werden die einzelnen optischen Kanäle dann vom
optischen Multiplexer 422 zu einem zusammengesetzten optischen WDM-Signal
gemultiplext. Obwohl ein vollständiges Demultiplexen
aller Kanäle
und ein anschließendes Multiplexen
an Terminierungsknoten 405 vorgesehen ist, liegen mehrere
Verfahren und Wellenlängenpläne vor,
die zum Erzielen dieser Funktion implementiert werden können. Ein
Beispiel ist ein WAR-(Arrayed Waveguide Router)-Multiplexer/Demultiplexer,
wie z.B. der so genannte Dragone-Router, siehe US-Patentschrift 5,002,350 , die hier
durch Querverweis zitiert wird. Andere Lösungen liegen jedoch für Fachleute
auf der Hand und sind deshalb von den vorliegenden Lehren vorgesehen.After suitable wavelength conversion or termination, the individual optical channels are then received by the optical multiplexer 422 multiplexed into a composite optical WDM signal. Although a complete demultiplexing of all channels and a subsequent multiplexing at termination nodes 405 is provided, there are several methods and wavelength plans that can be implemented to achieve this function. An example is a WAR (Arrayed Waveguide Router) multiplexer / demultiplexer, such as the so-called Dragone router, see U.S. Patent 5,002,350 , which is cited here by cross reference. Other solutions, however, will be apparent to those skilled in the art and are therefore provided by the present teachings.
An
den Schutzpfad 411 sind ein optischer Demultiplexer 420,
ein Multiplexer 422, Wellenlängenumwandler 421 und
ein Terminierungselement 450 gekoppelt, welche alle dieselbe
Funktion ausführen,
wie zuvor für
die entsprechenden Bauteile am Arbeitspfad 410 beschrieben.
Wie dargestellt, ist ein Wellenlängen-Add/Drop-Element 490 jeweils
an den Arbeits- und den Schutzpfad 410 und 411 gekoppelt, um
jeweils je nach Bedarf optische Kanäle hinzuzufügen bzw. zu entnehmen. Zur
einfacheren Darstellung ist das Wellenlängen-Add/Drop-Element 490 als einzelner
Funktionsblock dargestellt, doch wird man verstehen, dass das Wellenlängen-Add/Drop-Element 490 mit
Hilfe der auf einem Breitbandkoppler basierenden Add/Drop-Anordnung
aus 4 implementiert werden kann.To the protection path 411 are an optical demultiplexer 420 , a multiplexer 422 , Wavelength converter 421 and a termination element 450 coupled, all of which perform the same function as before for the corresponding components on the working path 410 described. As shown, is a wavelength add / drop element 490 each to the work and the protection path 410 and 411 coupled to add or remove optical channels as needed. For ease of illustration, the wavelength add / drop element is 490 as a single functional block, but it will be understood that the wavelength add / drop element 490 using the broadband coupler based add / drop arrangement 4 can be implemented.
Im
Betrieb können
im UPSR 400 Signale hinzugefügt und entnommen werden, wie
in 6 gezeigt. Obwohl sich ein zusammengesetztes
WDM-Signal, das optische Kanäle
unterschiedlicher Wellenlänge
aufweist, um den UPSR 400 bewegt, sind zur einfacheren
Darstellung nur diejenigen optischen Kanäle, die tatsächlich an
den ausgewählten
Knoten hinzugefügt
und entnommen werden, durch punktierte Pfeile im Ring dargestellt. 6A und 6B zeigen
eine Kommunikation von Knoten B (402) zu Knoten C (403).
Knoten B sendet im Uhrzeigersinn auf Arbeitspfad 410 (6A)
und entgegen dem Uhrzeigersinn auf dem Schutzpfad 411 (6B)
Daten auf dem optischen Kanal λ1. In 6A zweigt
Knoten C, der eine breitbandkopplerbasierte Add/Drop-Anordnung benutzt,
wie sie in 4 gezeigt ist, einen Teil der
optischen Signalleistung des optischen WDM-Signals vom Arbeitspfad 410 ab,
derart, dass Verkehr, der vom optischen Kanal λ1 getragen
wird, an Knoten C entnommen werden kann. Die übrige optische Signalleistung
im optischen Kanal λ1 des WDM-Signals an Arbeitspfad 410 wird
dann an Terminierungsknoten 405 vom Terminierungselement 450 terminiert. Ein
Grund für
das Terminieren oder anderweitige Unterdrücken des optischen Kanals λ1,
nachdem dieser seinen Zielknoten (Knoten C) passiert hat, ist das Verhindern
einer Störbeeinflussung,
die anderenfalls auftreten würde,
wenn der optische Kanal weiter zum Knoten B zirkulieren könnte, an
dem er dem Ring hinzugefügt
wurde.In operation, in the UPSR 400 Signals are added and removed as in 6 shown. Although a composite WDM signal having optical channels of different wavelengths surrounds the UPSR 400 For ease of illustration, only those optical channels actually added and removed at the selected node are indicated by dotted arrows in the ring for ease of illustration. 6A and 6B show a communication from node B ( 402 ) to node C ( 403 ). Node B sends clockwise to work path 410 ( 6A ) and counterclockwise on the protection path 411 ( 6B ) Data on the optical channel λ 1 . In 6A branches node C, which uses a broadband coupler based add / drop arrangement as shown in FIG 4 is shown, a portion of the optical signal power of the optical WDM signal from the working path 410 such that traffic carried by the optical channel λ 1 can be extracted at node C. The remaining optical signal power in the optical channel λ 1 of the WDM signal at working path 410 is then to termination node 405 from the scheduling element 450 terminated. One reason for terminating or otherwise suppressing the optical channel λ 1 after it has passed its destination node (node C) is to prevent any interference that would otherwise occur if the optical channel could continue to circulate to node B where it is towards the ring was added.
Wie
in 6B gezeigt, bewegt sich das WDM-Signal (einschließlich des
optischen Kanals λ1) entgegen dem Uhrzeigersinn auf dem Schutzpfad 411.
Wenn es vom Terminierungsknoten 405 empfangen wird, wird
die Wellenlänge
des optischen Kanals λ1 auf den optischen Kanal λ3 konvertiert.
Ein Grund für
die Konvertierung der Wellenlänge
eines optischen Kanals, der seinen Zielknoten noch nicht passiert
hat, ist ebenfalls das Vermeiden von Störbeeinflussung, die anderenfalls
auftreten würde,
wenn der optische Kanal der ursprünglichen Wellenlänge, z.B.
der optische Kanal λ1, zurück
zu Knoten B zirkulieren könnten,
an dem er ursprünglich
dem Ring hinzugefügt
wurde. Wie dargestellt, zweigt Knoten C einen Teil der optischen
Signalleistung des optischen WDM-Signals von Schutzpfad 411 ab,
damit Verkehr, der vom optischen Kanal λ3 getragen
wird, an Knoten C entnommen werden kann. Die übrige optische Signalleistung
im optischen Kanal λ3 des WDM-Signals auf Schutzpfad 411 wird
dann am Terminierungsknoten 405 vom Terminierungselement 450 terminiert.As in 6B As shown, the WDM signal (including the optical channel λ 1 ) moves counterclockwise on the protection path 411 , If it is from the termination node 405 is received, the wavelength of the optical channel λ 1 is converted to the optical channel λ 3 . One reason for converting the wavelength of an optical channel that has not yet passed its destination node is also to avoid interference that would otherwise occur if the optical channel of the original wavelength, eg, the optical channel λ 1 , back to node B circulate where he was originally added to the ring. As shown, node C branches a portion of the optical signal power of the WDM optical signal from the protection path 411 for traffic carried by the optical channel λ 3 to be extracted at node C. The remaining optical signal power in the optical channel λ 3 of the WDM signal on protection path 411 is then at the termination node 405 from the scheduling element 450 terminated.
Die
Wellenlängenzuweisungen
im UPSR 400 und die Benutzung des Terminierungsknotens 405 in 6A und 6B veranschaulichen
einen wichtigen Aspekt in Bezug auf die Wiederverwendung von Wellenlängen. Insbesondere
deshalb, weil ein Breitbandkoppler einen Teil der optischen Signalleistung
des optischen WDM-Signals (d.h. aller Wellenlängen) abzweigt, im Gegensatz
zu einer Extraktion bestimmter Wellenlängen des optischen WDM-Signals
an einem bestimmten Knoten, bewegt sich das optische WDM-Signal
(d.h. alle Wellenlängen)
weiter durch den Ring. Auf diese Weise lassen sich einzelne Wellenlängen für die optischen
Kanäle,
die zwischen den Knoten am Ring hinzugefügt und entnommen werden, nicht
wieder verwenden. Beispielsweise kann eine Wellenlänge, die
für den
optischen Kanal benutzt wird, der Verkehr von Knoten 402 zu
Knoten 403 (hinzugefügt
an B und entnommen an C) nicht auch für den optischen Kanal benutzt
werden, der Verkehr von Knoten 403 zu 402 (hinzugefügt an C und
entnommen an B) trägt.
Entsprechend verlangt eine Add/Drop-Anordnung gemäß den Grundgedanken
der Erfindung unterschiedliche Wellenlängen, um jede der Verbindungen
im Ring zu unterstützen, d.h. λ1 für B zu C, λ2 für C zu B
usw.The wavelength assignments in the UPSR 400 and the use of the termination node 405 in 6A and 6B illustrate an important aspect in terms of reuse of wavelengths. In particular, because a broadband coupler branches off a portion of the optical signal power of the WDM optical signal (ie, all wavelengths), as opposed to extracting certain wavelengths of the WDM optical signal at a particular node, the WDM optical signal (ie, all Wavelengths) further through the ring. In this way, individual wavelengths for the optical channels added and removed between the nodes on the ring can not be reused. For example, a wavelength used for the optical channel may be the traffic of nodes 402 to knots 403 (added to B and taken from C) can not also be used for the optical channel, the traffic of nodes 403 to 402 (added to C and taken from B). Accordingly, an add / drop arrangement according to the principles of the invention requires different wavelengths to support each of the links in the ring, ie, λ 1 for B to C, λ 2 for C to B, and so on.
Ebenso
zeigen 6C und 6D Kommunikation
von Knoten C an Knoten B. Knoten C sendet auf dem optischen Kanal λ2 Daten
im Uhrzeigersinn auf dem Arbeitspfad 410 (6C)
und entgegen dem Uhrzeigersinn auf dem Schutzpfad 411 (6D).
Wie in 6C gezeigt, konvertiert der
Terminierungsknoten 405 die Wellenlänge des optischen Kanals λ2 aus
den zuvor beschriebenen Gründen
auf den optischen Kanal λ3. Wie gezeigt, zweigt der Knoten B einen
Teil der optischen Signalleistung des optischen WDM-Signals vom
Arbeitspfad 410 ab, damit Verkehr, der auf dem optischen
Kanal λ3 getragen wird, an Knoten B entnommen werden kann.
Die übrige
optische Signalleistung auf dem optischen Kanal λ3 des
optischen WDM-Signals an Arbeitspfad 410 wird dann am Arbeitspfad 410 durch das
Terminierungselement 450 an Terminierungsknoten 405 terminiert.
Wie in 6D gezeigt, zweigt der Knoten
B einen Teil der optischen Signalleistung des optischen WDM-Signals
vom Schutzpfad 411 ab, damit Verkehr, der auf dem optischen
Kanal λ2 getragen wird, an Knoten B entnommen werden
kann. Die übrige
optische Signalleistung im optischen Kanal λ2 des
optischen WDM-Signals auf dem Schutzpfad 411 wird dann
am Terminierungsknoten 405 durch das Terminierungselement 450 terminiert.Likewise show 6C and 6D Communication from node C to node B. Node C transmits data on the optical channel λ 2 clockwise on the working path 410 ( 6C ) and counterclockwise on the protection path 411 ( 6D ). As in 6C shown, the termination node converts 405 the wavelength of the optical channel λ 2 on the optical channel λ 3 for the reasons described above. As shown, node B branches a portion of the optical signal power of the WDM optical signal from the working path 410 for traffic carried on the optical channel λ 3 to be extracted at node B. The remaining optical signal power on the optical channel λ 3 of the optical WDM signal to working path 410 will then be on the work path 410 through the termination element 450 at termination nodes 405 terminated. As in 6D Node B branches a portion of the optical signal power of the WDM optical signal from the protection path 411 so that traffic carried on the optical channel λ 2 can be taken out at node B. The remaining optical signal power in the optical channel λ 2 of the WDM optical signal on the protection path 411 is then at the termination node 405 through the termination element 450 terminated.
In
der vorangehenden Ausführungsform
aus 6 fügt ein jeweiliger Knoten einen
optischen Kanal derselben Wellenlänge sowohl am Arbeits- als auch
am Schutzpfad hinzu, empfängt
und entnimmt jedoch Kanäle
unterschiedlicher Wellenlänge
vom Arbeits- und vom Schutzpfad. In einer anderen alternativen Ausführungsform
kann es wünschenswert sein,
wenn ein Knoten optische Kanäle
unterschiedlicher Wellenlänge
am Arbeits- und zum Schutzpfad hinzufügt, aber optische Kanäle mit derselben
Wellenlänge
empfängt
und entnimmt. Dieses letztgenannte Beispiel ist in 7A bis 7D gezeigt.
Da auf die Ausführungsform
aus 7A bis 7D in Bezug
auf den Betrieb dieselben Grundprinzipien gelten, wie für 6A bis 6D beschrieben,
sollen diese aus Gründen
der Knappheit nicht noch einmal beschrieben werden. Andere Modifikationen,
die im Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung liegen, liegen
für Fachleute
auf der Hand und sind von den vorliegenden Lehren vorgesehen.In the preceding embodiment 6 For example, a respective node adds an optical channel of the same wavelength at both the working and protection paths, but receives and removes channels of different wavelengths from the working and protection paths. In another alternative embodiment, it may be desirable for a node to add different wavelength optical channels to the working and protection paths, but to receive and extract optical channels of the same wavelength. This latter example is in 7A to 7D shown. As to the embodiment of 7A to 7D in terms of operation, the same basic principles apply as for 6A to 6D described, they should not be described again for reasons of scarcity. Other modifications which are within the spirit and scope of the present invention will be apparent to those skilled in the art and are provided by the present teachings.
Beispiel 2 (Unidirektionaler Line-Switched-Ring)Example 2 (Unidirectional Line Switched Ring)
Die
Add/Drop-Anordnung gemäß den Grundgedanken
der Erfindung kann auch vorteilhaft auf einen zweiten Typ von Ringnetz
angewandt werden, das so genannte unidirektionale Line-Switched-Ring-(ULSR)-Netz.
Wiederum sind die Betriebsgrundprinzipien eines ULSR-Netzes gut
bekannt. Kurz gesagt kommunizieren Knoten in einem ULSR durch das
Leiten von Signalen in dieselbe Richtung, d.h. unidirektional, und
zwar nur auf dem Arbeitspfad. Für
den Fall eines Knotenausfalls, einer Kabeldurchtrennung oder eines
Fehlerzustands implementieren Knoten in der Nachbarschaft der Ausfallstelle
eine so genannte „Rückschleifenvermittlung", wobei Signale über den
Schutzpfad in die Richtung umgeleitet werden, die zu derjenigen
im Arbeitspfad entgegengesetzt ist.The
Add / drop arrangement according to the principles
The invention may also be advantageous to a second type of ring network
the so-called unidirectional Line Switched Ring (ULSR) network.
Again, the basic operating principles of a ULSR network are good
known. In short, nodes in a ULSR communicate through the
Conducting signals in the same direction, i. unidirectional, and
although only on the work path. For
the case of a node failure, a cable cut-off or a
Error states implement nodes in the vicinity of the point of failure
a so-called "loopback", where signals over the
Protection path are redirected in the direction that leads to the one
in the work path is opposite.
Gemäß den Grundgedanken
der Erfindung können
in einem ULSR WDM-Signale unter Benutzung einer breitbandkopplerbasierten
Add/Drop-Anordnung hinzugefügt
und entnommen werden. 9A und 9B zeigen
in spezifischer Weise einen beispielhaften unidirektionalen Line-Switched-Ring (ULSR) 500,
in dem die Grundgedanken der Erfindung angewandt werden können. Wie
dargestellt, weist ULSR 500 Knoten 501 bis 503 und
einen Terminierungsknoten 505 auf. Die Knoten 501 bis 503 und
der Terminierungsknoten 505 sind über Lichtwellenleiter 510 und 511,
im Folgenden jeweils als Arbeitspfad 510 bzw. Schutzpfad 511 bezeichnet, in
einer Ringkonfigurierung verbunden. Wie bei dem vorangehenden UPSR-Beispiel
können
die Knoten 501 bis 503 jeweils eine breitbandkopplerbasierte Add/Drop-Anordnung
aufweisen. Allerdings zeigen die Beispielszenarien aus 9A bis 9B ein spezifisches
Beispiel der Kommunikation zwischen den Knoten 502 und 503 (d.h.
den Knoten B und C) für
den Fall eines Fehlers zwischen den Knoten 501 und 502 (d.h.
den Knoten A und B). Dabei wird angenommen, dass wenigstens die
Knoten 502 und 503 jeweils eine breitbandkopplerbasierte
Add/Drop-Anordnung aufweisen.In accordance with the principles of the invention, in a ULSR, WDM signals can be generated using a broadband coupler-based add / drop-on order to be added and removed. 9A and 9B specifically show an exemplary unidirectional line switched ring (ULSR) 500 in which the principles of the invention can be applied. As shown, ULSR 500 node 501 to 503 and a termination node 505 on. The knots 501 to 503 and the termination node 505 are via fiber optic cables 510 and 511 , hereinafter each as a work path 510 or protection path 511 designated connected in a ring configuration. As in the previous UPSR example, the nodes 501 to 503 each have a broadband coupler based add / drop arrangement. However, the example scenarios show 9A to 9B a specific example of communication between the nodes 502 and 503 (ie nodes B and C) in the event of an error between the nodes 501 and 502 (ie nodes A and B). It is assumed that at least the nodes 502 and 503 each have a broadband coupler based add / drop arrangement.
Wieder
sind aus Gründen
der einfacheren Darstellung nur diejenigen optischen Kanäle durch die
punktierten Pfeile im Ring gezeigt, die tatsächlich an den ausgewählten Knoten
hinzugefügt
und entnommen werden, obwohl sich das zusammengesetzte WDM-Signal,
das optische Kanäle
unterschiedlicher Wellenlänge
aufweist, durch den Ring bewegt. In 9A sendet
Knoten B über
den optischen Kanal λ1 am Arbeitspfad 510 im Uhrzeigersinn Daten
an Knoten C. Knoten C zweigt unter Benutzung einer breitbandkopplerbasierten
Add/Drop-Anordnung gemäß den Grundgedanken
der Erfindung (nicht dargestellt) von dem Arbeitspfad 510 einen
Teil der optischen Signalleistung des optischen WDM-Signals ab,
damit Verkehr, der vom optischen Kanal λ1 getragen
wird, an Knoten C entnommen werden kann. Die übrige optische Signalleistung
im optischen Kanal λ1 des optischen WDM-Signals am Arbeitspfad 510 wird dann
am Terminierungsknoten 505 vom Terminierungselement 550 terminiert.Again, for ease of illustration only those optical channels are shown by the dotted arrows in the ring which are actually added and extracted at the selected node, although the composite WDM signal having optical channels of different wavelengths moves through the ring. In 9A sends node B over the optical channel λ 1 on the working path 510 clockwise data to node C. Node C branches from the working path using a broadband coupler based add / drop arrangement in accordance with the principles of the invention (not shown) 510 a portion of the optical signal power of the optical WDM signal so that traffic carried by the optical channel λ 1 , can be removed at node C. The remaining optical signal power in the optical channel λ 1 of the optical WDM signal on the working path 510 is then at the termination node 505 from the scheduling element 550 terminated.
Wie
in 9B gezeigt, sendet Knoten C über den optischen Kanal λ3 am
Arbeitspfad 510 im Uhrzeigersinn Daten an Knoten B. Aus ähnlichen Gründen wie
bereits in den vorangehenden Ausführungsformen beschrieben, konvertiert
der Terminierungsknoten 505 die Wellenlänge des optischen Kanals λ3 auf
einen optischen Kanal λ2. Aufgrund eines Fehlerzustands 560 zwischen
den Knoten A und B implementieren beide Knoten A und B eine Rückschleifenvermittlung
gemäß gut bekannten
Verfahren für
Line-Switched-Ringe. Auf diese Weise wird das optische WDM-Signal
an Knoten A am Arbeitspfad 510 empfangen und in einer Rückschleifenvermittlung
zurück
auf Schutzpfad 511 geleitet, wo es sich weiter hin zu seinem
Ziel, z.B. einem Knoten, bewegt. An seinem Zielknoten B wird das
optische WDM-Signal wieder in einer Rückschleifenvermittlung zurück auf den
Arbeitspfad 510 geleitet. Der Knoten B, der eine breitbandkopplerbasierte
Add/Drop-Anordnung gemäß den Grundgedanken
der Erfindung (nicht dargestellt) benutzt, zweigt einen Teil der
optischen Signalleistung des optischen WDM-Signals vom Arbeitspfad 510 ab,
damit Verkehr, der vom optischen Kanal λ2 getragen
wird, an Knoten B entnommen werden kann. Die übrige optische Signalleistung
im optischen Kanal λ2 des optischen WDM-Signals bewegt sich auf
dem Arbeitspfad 510 weiter zum Terminierungsknoten 505,
wo es vom Terminierungselement 550 terminiert wird.As in 9B shown, sends node C via the optical channel λ 3 on the working path 510 clockwise data to node B. For reasons similar to those already described in the previous embodiments, the termination node converts 505 the wavelength of the optical channel λ 3 on an optical channel λ 2 . Due to an error condition 560 between nodes A and B, both nodes A and B implement loopback switching according to well-known methods for line-switched rings. In this way, the optical WDM signal at node A becomes the working path 510 received and returned in a loopback on protection path 511 where it moves on to its destination, eg a node. At its destination node B, the optical WDM signal is returned to the working path in a loop back arbitration 510 directed. Node B, which uses a broadband coupler based add / drop arrangement in accordance with the principles of the invention (not shown), branches a portion of the optical signal power of the WDM optical signal from the working path 510 so that traffic carried by the optical channel λ 2 can be extracted at node B. The remaining optical signal power in the optical channel λ 2 of the WDM optical signal moves on the working path 510 to the termination node 505 where it is from the termination element 550 is terminated.
Es
ist zu beachten, dass der Netzverkehr in vielen Szenarien nicht
selbstheilend sein kann, wenn der Terminierungsknoten ausfällt. Wenn
beispielsweise der Terminierungsknoten ausfällt und dadurch benachbarte
Knoten dazu veranlasst, eine Rückschleifenvermittlung
zu implementieren, derart, dass sich Signale nicht durch den Terminierungsknoten 505 ausbreiten,
kommt es nicht zur passenden Konversion und Unterdrückung/Terminierung
der Wellenlänge.
Auf diese Weise könnten
die genannten Störbeeinflussungsprobleme
auftreten.It should be noted that in many scenarios, network traffic may not be self-healing if the termination node fails. For example, if the termination node fails and thereby causes neighboring nodes to implement loopback switching such that signals are not passed through the termination node 505 spread, it does not come to the appropriate conversion and suppression / termination of the wavelength. In this way, the mentioned interference problems could occur.
10 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer breitbandkopplerbasierten Add/Drop-Anordnung, die zum Hinzufügen und
Entnehmen von Signalen in ULSR 500 (9)
benutzt werden könnte.
Fachleute werden verstehen, dass die Anordnung in 10 eine
Variante der in 4 gezeigten und beschriebenen
Ausführungsform
für das
UPSR-Beispiel ist.
Daher werden gemeinsame Elemente und Funktionen hier aus Gründen der
Knappheit nicht wiederholt. Stattdessen werden nur die relevanten
Unterschiede erläutert,
von denen die meisten das Koppeln der Add/Drop-Anordnung an den
Arbeits- und den Schutzpfad 510, 511 betreffen,
sowie das Vermitteln und Umleiten von Signalen von diesen Pfaden
durch den Breitbandkoppler 601. 10 shows an embodiment of a broadband coupler-based add / drop arrangement used for adding and extracting signals in ULSR 500 ( 9 ) could be used. Professionals will understand that the arrangement in 10 a variant of in 4 shown and described embodiment for the UPSR example. Therefore, common elements and functions are not repeated here for the sake of brevity. Instead, only the relevant differences are explained, most of which involve coupling the add / drop arrangement to the working and protection paths 510 . 511 as well as the switching and routing of signals from these paths through the broadband coupler 601 ,
Wie
dargestellt, weist die Add/Drop-Anordnung 600 einen Breitbandkoppler 601,
einen optischen Sender 602, ein optisches Filter 603,
und einen optischen Empfänger 604,
die alle in jeweils ähnlicher
Weise arbeiten, wie für
die Anordnung aus 4 beschrieben. Allerdings weist
die Add/Drop-Anordnung 600 ferner wenigstens zwei optische
Schalter 610 und 611 auf, die hier als optische 2 × 2-Schalter
gezeigt sind. Die optischen Schalter 610 und 611 können unter
Benutzung gut bekannter Vorrichtungen wie z.B. optoelektrischer
Schalter, mechanischer optischer Schalter, Lithiumniobatschalter, polymerbasierter
Schalter u.Ä.
implementiert werden. Für
Fachleute sind andere geeignete Vorrichtungen zum Umleiten optischer
Signale gemäß den Grundgedanken
der Erfindung ohne weiteres einsichtig.As shown, the add / drop arrangement has 600 a broadband coupler 601 , an optical transmitter 602 , an optical filter 603 , and an optical receiver 604 , which all work in a similar way as for the arrangement 4 described. However, the add / drop arrangement indicates 600 further at least two optical switches 610 and 611 which are shown here as 2 × 2 optical switches. The optical switches 610 and 611 can be measured using well-known devices such as an opto-electrical switch, mechanical optical switch, lithium niobate switch, polymer-based switch, and the like. be implemented. Those skilled in the art will readily appreciate other suitable optical signal redirecting apparatus in accordance with the principles of the invention.
Im
Normalbetrieb, z.B. ohne Fehlerzustände, befinden sich die Schalter 610 und 611 in
einem Kreuzschienenzustand. Genauer ausgedrückt, werden Signale, die über den
Arbeitspfad 510 in den Schalter 611 gelangen,
an den Koppler 601 vermittelt oder in anderer Weise geleitet.
Am Koppler 601 erfolgt das Hinzufügen und Entnehmen optischer
Kanäle
so, wie zuvor für
die in 4 gezeigte Ausführungsform beschrieben. Das
optische WDM-Signal, das
den Koppler 601 verlässt,
bewegt sich weiter zu Schalter 610, wo es vermittelt oder
in anderer Weise über
den Arbeitspfad 510 geleitet wird.In normal operation, eg without fault conditions, the switches are located 610 and 611 in a crossbar state. More specifically, signals are over the working path 510 in the switch 611 get to the coupler 601 mediated or otherwise directed. At the coupler 601 the addition and removal of optical channels takes place in the same way as for the in 4 shown embodiment described. The optical WDM signal, which is the coupler 601 leaves, moves on to switch 610 where it mediates or otherwise goes beyond the work path 510 is directed.
Wenn
es im Ring zu einem Fehler kommt (z.B. zu Fehler 560 im ULSR 500 aus 9), implementiert ein Knoten, der benachbart
zu dem Fehler angeordnet ist (z.B. Knoten A oder B) eine Rückschleifenvermittlung,
und leitet Signale entsprechend um. In einem Beispiel kann der Schalter 611 (Schalter
B) in den so genannten Schienenzustand übergehen, und der Schalter 610 (Schalter
A) kann im Kreuzschienenzustand verbleiben. In diesem Szenario werden
Signale, die über
den Arbeitspfad 510 in den Schalter 611 (Schalter
B) gelangen, durch Schalter 611 direkt in einer Schleife
auf den Schutzpfad 511 zurückvermittelt. Signale, die
vom Schalter 610 (Schalter A) über den Schutzpfad 511 empfangen werden,
werden an Pfad 615 vermittelt, da der Schalter 610 (Schalter
A) sich in einem Kreuzschienenzustand befindet. Da der Schalter 611 (Schalter
B) sich in einem Schienenzustand befindet, werden dann Signale vom
Schutzpfad 511 durch den Koppler 601 geleitet,
wo geeignete Add/Drop-Vorgänge
stattfinden können,
wie zuvor beschrieben. Signale, die den Koppler 601 verlassen,
werden dann vom Schalter 610 (Schalter A), der sich immer
noch im Kreuzschienenzustand befindet, an den Arbeitspfad 510 umgeleitet.
Es ist zu beachten, dass eine Veränderung der Zustände, z.B.
Kreuzschienen zustand oder Schienenzustand, für jeden der optischen Schalter
in der Add/Drop-Anordnung von der Position des Fehlers relativ zum
Knoten abhängig
ist.If an error occurs in the ring (eg error 560 in the ULSR 500 out 9 ), a node located adjacent to the fault (eg, node A or B) implements loopback switching and redirects signals accordingly. In one example, the switch 611 (Switch B) go into the so-called rail condition, and the switch 610 (Switch A) can remain in the crossbar state. In this scenario, signals are over the work path 510 in the switch 611 (Switch B) get through switch 611 directly in a loop on the protection path 511 back conveyed. Signals coming from the switch 610 (Switch A) over the protection path 511 will be received at path 615 mediates because the switch 610 (Switch A) is in a crossbar state. Because the switch 611 (Switch B) is in a track state, then signals from the protection path 511 through the coupler 601 where appropriate add / drop operations may take place, as previously described. Signals that the coupler 601 leave, then get off the switch 610 (Switch A), which is still in the crossbar state, to the working path 510 diverted. It should be noted that a change in states, eg, crossbar state or rail state, for each of the optical switches in the add / drop arrangement is dependent on the position of the error relative to the node.
Beispiel 3 (Bidirektionaler 2-Faser-Line-Switched-Ring)Example 3 (Bidirectional 2-fiber line-switched ring)
Die
Add/Drop-Anordnung gemäß den Grundgedanken
der Erfindung kann auch vorteilhaft auf einen anderen Typ von Ringnetz
angewandt werden, das so genannte bidirektionale Line-Switched-Ring-(BLSR)-Netz.
Wie bei UPSR- und ULSR-Netzen
sind BLSR-Netze in der SONET/SDH-Domäne gut bekannt, siehe z.B.
Bellcore Generic Requirements, GR-1230-CORE, „SONET Bi-directional Line-Switched
Ring Equipment Generic Criteria",
Dezember 1996, M. Chow, „Understanding SONET/SDH
Standards and Applications",
Seiten 7-23 bis 7-40 (1995), und W. Goralski, „SONET: A Guide to Synchronous
Optical Networks",
Seiten 342 bis 366 (1997).The
Add / drop arrangement according to the principles
The invention may also be advantageous to another type of ring network
the so-called Bidirectional Line Switched Ring (BLSR) network.
As with UPSR and ULSR networks
For example, BLSR networks are well known in the SONET / SDH domain, see e.g.
Bellcore Generic Requirements, GR-1230-CORE, "SONET Bi-directional Line-Switched
Ring Equipment Generic Criteria ",
December 1996, M. Chow, "Understanding SONET / SDH
Standards and Applications ",
Pages 7-23 to 7-40 (1995), and W. Goralski, "SONET: A Guide to Synchronous
Optical Networks ",
Pages 342 to 366 (1997).
Gemäß den Grundgedanken
der Erfindung können
in einem BLSR WDM-Signale unter Benutzung einer breitbandkopplerbasierten
Add/Drop-Anordnung an einem oder mehreren Knoten im BLSR hinzugefügt und entnommen
werden. Insbesondere zeigt 11 einen
beispielhaften bidirektionalen 2-Faser-Line-Switched-Ring (2F-BLSR) 650,
auf den die Grundgedanken der Erfindung angewandt werden können. Der
2F-BLSR 650 weist die gleiche grundlegende physikalische
Konfigurierung auf wie die vorangehenden Ringnetze. Insbesondere
sind Knoten 651 bis 653 und ein Terminierungsknoten 655 über Lichtwellenleiter 660 und 661 in
einer Ringkonfigurierung verbunden. Der Unterschied zwischen einem
2F-BLSR-Netz und unidirektionalen Ringen liegt jedoch im Verkehrsfluss.
In einem 2F-BLSR-Netz
ist beispielsweise die Bandbreite jedes Lichtwellenleiters 660 und 661 geteilt,
derart, dass eine Hälfte
für den
Arbeitsverkehr, und eine Hälfte
für den
Schutzverkehr vorgesehen ist. Ferner fließt der Verkehr im Lichtwellenleiter 660 im
Uhrzeigersinn, und im Lichtwellenleiter 661 entgegen dem
Uhrzeigersinn.In accordance with the principles of the invention, in a BLSR, WDM signals may be added and dropped using a broadband coupler based add / drop arrangement at one or more nodes in the BLSR. In particular shows 11 an exemplary bidirectional 2-fiber line-switched ring (2F-BLSR) 650 to which the principles of the invention can be applied. The 2F-BLSR 650 has the same basic physical configuration as the previous ring networks. In particular, nodes are 651 to 653 and a termination node 655 via fiber optic cable 660 and 661 connected in a ring configuration. However, the difference between a 2F BLSR network and unidirectional rings is in the flow of traffic. In a 2F BLSR network, for example, is the bandwidth of each optical fiber 660 and 661 divided, such that one half is intended for work and one half for protection. Furthermore, the traffic flows in the optical fiber 660 clockwise, and in the optical fiber 661 counterclockwise.
Aus
Gründen
der einfacheren Darstellung werden wiederum nur diejenigen optischen
Kanäle durch
punktierte Pfeile im Ring dargestellt, die tatsächlich an ausgewählten Knoten
hinzugefügt
und entnommen werden, obwohl sich das zusammengesetzte WDM-Signal
durch den Ring bewegt. In 11 (Normalbetrieb)
sendet der Knoten 652 (Knoten B) über den optischen Kanal λ1 Daten
im Uhrzeigersinn an Knoten 653 (Knoten C), wobei die Arbeitsbandbreite
des Lichtwellenleiters 660 benutzt wird. In ähnlicher
Weise sendet der Knoten 653 (Knoten C) über den optischen Kanal λ2 Daten
entgegen dem Uhrzeigersinn an Knoten 652 (Knoten B), wobei
die Arbeitsbandbreite des Lichtwellenleiters 661 benutzt wird.
Wie in den vorangehenden Ausführungsformen weisen
beide Knoten 652 und 653 breitbandkopplerbasierte
Add/Drop-Anordnungen (nicht dargestellt) auf, um das Hinzufügen und
Entnehmen der optischen Kanäle λ1 und λ2 zu
unterstützen.
Optische Signale λ1 und λ2 werden in Terminierungsknoten 655 in ähnlicher
Weise und aus ähnlichen
Gründen
wie den zuvor genannten terminiert.Again, for ease of illustration, only those optical channels are represented by dotted arrows in the ring that are actually added and removed at selected nodes, although the composite WDM signal moves through the ring. In 11 (Normal operation) sends the node 652 (Node B) via the optical channel λ 1 Clockwise data at node 653 (Node C), where the working bandwidth of the optical fiber 660 is used. Similarly, the node sends 653 (Node C) via the optical channel λ 2 counterclockwise data at nodes 652 (Node B), where the working bandwidth of the optical fiber 661 is used. As in the previous embodiments, both nodes have 652 and 653 broadband coupler-based add / drop arrangements (not shown) to assist in the addition and removal of the optical channels λ 1 and λ 2 . Optical signals λ 1 and λ 2 become termination nodes 655 terminated in a similar manner and for reasons similar to those mentioned above.
12A und 12B zeigen
den Betrieb des 2F-BLSR 650 für den Fall eines Fehlers 670 zwischen
den Knoten B und C, wobei 12A eine Kommunikation
von Knoten B an Knoten C zeigt, und 12B eine
Kommunikation von Knoten C an Knoten B zeigt. Im Allgemeinen wird, ähnlich wie
zuvor für
das ULSR-Beispiel beschrieben, eine Rückschleifenvermittlung benutzt,
wobei der einzige Unterschied im Verkehrsfluss zwischen der Arbeits-
und der Schutzbandbreite in den Lichtwellenleitern 660 und 661 besteht.
Insbesondere implementieren die Knoten B und C in Reaktion auf Fehler 670 eine Rückschleifenvermittlung. 12A and 12B show the operation of the 2F-BLSR 650 in the case of a mistake 670 between nodes B and C, where 12A shows communication from node B to node C, and 12B shows a communication from node C to node B. In general, loopback switching is used, as described previously for the ULSR example, with the only difference in traffic flow between the working and guard bandwidths in the optical fibers 660 and 661 consists. In particular, nodes B and C implement in response to errors 670 a loopback exchange.
In 12A leitet der Knoten B, der sich im Rückschleifenvermittlungsmodus
befindet, das optische WDM-Signal
(einschließlich
des optischen Kanals λ1) von der Arbeitsbandbreite des Lichtwellenleiters 660 auf
die Schutzbandbreite des Lichtwellenleiters 661 um. Der optische
Kanal λ1 wird nicht an Terminierungsknoten 655 terminiert,
da er sein Ziel noch nicht erreicht hat. Der Knoten C führt eine
Rückschleifenvermittlung
des optischen WDM-Signals von der Schutzbandbreite des Lichtwellenleiters 661 zurück auf die
Arbeitsbandbreite des Lichtwellenleiters 660 durch. Unter
Benutzung der breitbandkopplerbasierten Add/Drop-Anordnung gemäß den Grundgedanken
der Erfindung (nicht dargestellt) wird sodann Verkehr, der vom optischen
Kanal λ1 getragen wird, an Knoten C entnommen. Die übrige optische
Signalleistung im optischen Kanal λ1 des
optischen WDM-Signals
auf der Arbeitsbandbreite des Lichtwellenleiters 660 wird
dann in ähnlicher
Weise wie zuvor beschrieben an Terminierungsknoten 655 terminiert.
In 12B wird der optische Kanal λ2 von Knoten
C zu Knoten B in ähnlicher
Weise wie zuvor beschrieben durch den 2F-BLSR 650 umgeleitet.
Der wesentliche Unterschied ist der, dass für das optische WDM-Signal (einschließlich des
optischen Kanals λ2) an Knoten C eine Rückschleifenvermittlung von
der Arbeitsbandbreite des Lichtwellenleiters 661 (entgegen
dem Uhrzeigersinn) auf die Schutzbandbreite des Lichtwellenleiters 660 (im
Uhrzeigersinn) durchgeführt
wird, und umgekehrt an Knoten B.In 12A Node B, which is in the loopback mode, routes the WDM optical signal (including the optical channel λ 1 ) from the working bandwidth of the optical fiber 660 on the guard band width of the optical waveguide 661 around. The optical channel λ 1 is not connected to termination nodes 655 terminated because he has not yet reached his destination. The node C performs loopback switching of the WDM optical signal from the guard bandwidth of the optical fiber 661 back to the working bandwidth of the optical fiber 660 by. Using the broadband coupler based add / drop arrangement according to the principles of the invention (not shown), traffic carried by the optical channel λ 1 is then extracted at node C. The remaining optical signal power in the optical channel λ 1 of the optical WDM signal on the working bandwidth of the optical waveguide 660 is then connected to termination nodes in a similar manner as previously described 655 terminated. In 12B becomes the optical channel λ 2 from node C to node B in a similar manner as previously described by the 2F-BLSR 650 diverted. The main difference is that for the WDM optical signal (including the optical channel λ 2 ) at node C, loopback switching is from the working bandwidth of the optical fiber 661 (counterclockwise) to the guard band width of the fiber optic cable 660 (clockwise), and vice versa at node B.
Ein
anderer bedeutender Unterschied beim 2F-BLSR 650 ist der,
dass der Terminierungsknoten 655 immer noch dazu in der
Lage sein muss, optische Kanäle
bestimmter Wellenlängen
in den beiden Lichtwellenleitern 660 (im Uhrzeigersinn)
und 661 (entgegen dem Uhrzeigersinn) durchzulassen oder zu
terminieren. Allerdings ist eine Wellenlängenumwandlung nicht zwingend
notwendig, was so dazu führen
kann, dass weniger Wellenlängen
benutzt werden, um das Hinzufügen
und Entnehmen von Signalen zwischen Knoten im Ring zu ermöglichen. Beispielsweise
ist eine Wellenlängenumwandlung dann
nicht nötig,
wenn alle Verbindungen zwischen jeweils zwei Knoten in der Abwesenheit
von Fehlern nicht durch den Terminierungsknoten 655 geleitet werden.
In diesem Fall terminiert der Terminierungsknoten 655 alle
Wellenlängen
von beiden Lichtwellenleitern 660 und 661 oder
unterdrückt
sie in anderer Weise. Wenn im Ring ein Fehler vorliegt, und eine Rückschleifenvermittlung
eingeleitet wird, um den Fehler zu isolieren, leitet der Terminierungsknoten nur
diejenigen Wellenlängen
durch, die ihren Zielknoten noch nicht passiert haben.Another significant difference in the 2F-BLSR 650 is that of the termination node 655 still must be able to optical channels of specific wavelengths in the two optical fibers 660 (clockwise) and 661 (counterclockwise) to pass or terminate. However, wavelength conversion is not mandatory, which may result in fewer wavelengths being used to allow for the addition and extraction of signals between nodes in the ring. For example, wavelength conversion is not necessary if all connections between any two nodes are not through the termination node in the absence of errors 655 be directed. In this case, the termination node terminates 655 all wavelengths of both optical fibers 660 and 661 or suppress it in another way. If there is an error in the ring and loopback arbitration is initiated to isolate the error, the termination node will only pass those wavelengths that have not yet passed its destination node.
13 zeigt
eine veranschaulichende Ausführungsform
einer breitbandkopplerbasierten Add/Drop-Anordnung 700,
die an den Knoten 651 bis 653 im 2F-BLSR 650 aus 11 und 12 verwendet werden kann. Der Aufbau und
der Betrieb der Add/Drop-Anordnung 700 in 13 sind ähnlich wie zuvor
für 10 beschrieben,
mit dem Unterschied, dass ein weiterer Breitbandkoppler und entsprechende
Bauteile zum Hinzufügen
und Entnehmen einzelner optischer Kanäle benutzt werden. Insbesondere weist
die Add/Drop-Anordnung 700 ein Paar Breitbandkoppler 701A und 701B auf,
ein Paar optische Sender 702A und 702B, ein Paar
optische Filter 703A und 703B, ein Paar optische
Empfänger 704A und 704B,
und ein Paar optische Schalter 710 und 711, um
die Lichtwellenleiter 660 und 661 zu koppeln. Der
zusätzliche
Koppler 701B und die zugehörigen Sender 702B,
Filter 703B und Empfänger 704B werden
beispielsweise benutzt, da Signale von der Arbeitsbandbreite beider
Lichtwellenleiter 660 und 661 hinzugefügt und entnommen
werden können.
Wie bei den vorangehenden Ausführungsformen
arbeiten die Schalter 710 und 711 in einem Kreuzschienenzustand,
wenn der Ring sich im Normalbetrieb befindet (z.B. ohne Fehler).
Ebenso ändern
die optischen Schalter 710 und 711 ihren Zustand,
um die Rückschleifenfunktionen
durchzuführen,
z.B. Schienenzustand und Kreuzschienenzustand, abhängig von
der Position des Fehlers relativ zum Knoten. 13 shows an illustrative embodiment of a broadband coupler based add / drop arrangement 700 that at the knot 651 to 653 in the 2F-BLSR 650 out 11 and 12 can be used. The structure and operation of the add / drop arrangement 700 in 13 are similar to before for 10 described, with the difference that another broadband coupler and corresponding components are used for adding and removing individual optical channels. In particular, the add / drop arrangement 700 a pair of broadband couplers 701A and 701B on, a pair of optical transmitters 702A and 702B , a pair of optical filters 703A and 703B , a pair of optical receivers 704A and 704B , and a pair of optical switches 710 and 711 to the optical fibers 660 and 661 to pair. The additional coupler 701B and the associated stations 702B , Filters 703B and receiver 704B are used, for example, because signals from the working bandwidth of both optical fibers 660 and 661 can be added and removed. As with the previous embodiments, the switches operate 710 and 711 in a crossbar state, when the ring is in normal operation (eg without error). Likewise, the optical switches change 710 and 711 their state to perform the loopback functions, eg, rail state and crossbar state, depending on the position of the error relative to the node.
Beispiel 4 (Bidirektionaler 4-Faser-Line-Switched-Ring)Example 4 (Bidirectional 4-fiber line-switched ring)
Eine
andere gut bekannte optische Ringnetzarchitektur ist der so genannte
bidirektionale 4-Faser-Line-Swit ched Ring (4F-BLSR), dessen Aufbau
und Betrieb Fachleuten gut bekannt sind. Der 4F-BLSR weist kurz
gefasst einen ähnlichen
Betrieb auf wie der 2F-BLSR, mit dem Unterschied, dass für jeden
der folgenden Verkehrsflüsse
ein separater Lichtwellenleiter vorgesehen ist: Arbeitsverkehr im Uhrzeigersinn;
Arbeitsverkehr entgegen dem Uhrzeigersinn; Schutzverkehr im Uhrzeigersinn;
und Schutzverkehr entgegen dem Uhrzeigersinn.A
Another well-known optical ring network architecture is the so-called
bidirectional 4-fiber line-switched ring (4F-BLSR) whose construction
and operation professionals are well known. The 4F-BLSR is short
taken a similar one
Operation on like the 2F-BLSR, with the difference being that for everyone
the following traffic flows
a separate optical fiber is provided: clockwise work;
Work traffic counterclockwise; Protective traffic in a clockwise direction;
and protective traffic counterclockwise.
14A und 14B zeigen
den Verkehrsfluss in einem beispielhaften bidirektionalen 4-Faser-Line-Switched
Ring (4F-BLSR) 800 unter Normalbedingungen, während 15A und 15B den
Verkehrsfluss im Fall eines Fehlers im Ring zeigen. Wie dargestellt,
sind Knoten 801 bis 804 über Lichtwellenleiter 810 (Arbeitspfad
im Uhrzeigersinn), Lichtwellenleiter 811 (Arbeitspfad entgegen
dem Uhrzeigersinn), Lichtwellenleiter 820 (Schutzpfad im Uhrzeigersinn)
und Lichtwellenleiter 821 (Schutzpfad entgegen dem Uhrzeigersinn)
in einer Ringkonfigurierung verbunden. Aus Gründen, die im Folgenden genauer
beschrieben werden sollen, bilden die im Uhrzeigersinn und entgegen
dem Uhrzeigersinn verlaufenden Arbeitspfade, nämlich die Lichtwellenleiter 810 bzw. 811,
keinen geschlossenen Ring. Dagegen bilden die im Uhrzeigersinn und
entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufenden Schutzpfade, nämlich die Lichtwellenleiter 820 bzw. 821,
einen geschlossenen Ring. 14A and 14B show traffic flow in an exemplary bi-directional 4-fiber Line-Switched Ring (4F-BLSR) 800 under normal conditions while 15A and 15B show the flow of traffic in case of a fault in the ring. As shown, nodes are 801 to 804 via fiber optic cable 810 (Working path in clockwise direction), optical fiber 811 (Working path counterclockwise), optical fiber 820 (Protection path in clockwise direction) and optical fiber 821 (Anti-clockwise protection path) connected in a ring configuration. For reasons which will be described in more detail below, the clockwise and counterclockwise working paths, namely the optical fibers, form 810 respectively. 811 , no closed ring. By contrast, the protective paths running in a clockwise and counterclockwise direction, namely the optical waveguides 820 respectively. 821 , a closed ring.
In 14A sendet der Knoten 802 (Knoten B)
unter Benutzung des Uhrzeigersinn-Arbeitsleiters 810 Daten über den
optischen Kanal λ1 im Uhrzeigersinn an Knoten 803 (Knoten
C). In 14B sendet der Knoten C im Uhrzeigergegensinn-Arbeitsleiter 811 über den
optischen Kanal λ1 entgegen dem Uhrzeigersinn Daten an Knoten
B. Zur einfacheren Darstellung sind nur diejenigen optischen Kanäle, die
tatsächlich
an den ausgewählten
Knoten hinzugefügt und
entnommen werden, durch punktierte Pfeile im Ring gezeigt, obwohl
sich das zusammengesetzte WDM-Signal durch den Ring bewegt. Im 4F- BLSR 800 können unter
Benutzung einer breitbandkopplerbasierten Add/Drop-Anordnung (nicht
dargestellt), wie sie in den vorangehenden Ausführungsformen beschrieben wurde,
WDM-Signale hinzugefügt
und entnommen werden (z.B. optische Kanäle λ1 zwischen
den Knoten B und C).In 14A sends the node 802 (Node B) using the clockwise working conductor 810 Data over the optical channel λ 1 clockwise at nodes 803 (Node C). In 14B the node C sends in the counter-clockwise working conductor 811 via optical channel λ 1 in the counterclockwise direction data to node B. are For ease of illustration, only those optical channels that are actually added to the selected node and removed, as shown by dotted arrows in the ring even though the composite WDM signal through the Ring moves. In the 4F-BLSR 800 For example, WDM signals may be added and extracted using a broadband coupler-based add / drop arrangement (not shown) as described in the previous embodiments (eg, optical channels λ 1 between nodes B and C).
Ein
bedeutender Unterschied gegenüber den
anderen Ausführungsformen
im Zusammenhang mit dem Betrieb betrifft die Terminierung und Konversion
von Wellenlängen.
Insbesondere da der Uhrzeigersinn-Arbeitsleiter 810 und
der Uhrzeigergegensinn-Arbeitsleiter 811 keine geschlossenen
Ringe bilden, benötigt
4F-BLSR 800 keinen speziellen Terminierungsknoten. Stattdessen
wird eine Störbeeinflussung
einfach dadurch vermieden, dass die Arbeitsleiter zwischen einem
Knotenpaar am Ring nicht verbunden werden. Die verbleibende optische
Signalleistung im optischen Kanal λ1 beispielsweise,
die sich im Ring fortpflanzt, nachdem sie in einem jeweiligen Knoten
angezapft wurde (z.B. an Knoten C beim Uhrzeigersinn-Arbeitsleiter 810 und
an Knoten B beim Uhrzeigergegensinn-Arbeitsleiter 811),
wird einfach am jeweiligen Ende der Leiter terminiert, wie dargestellt.
Diese Ausführungsform
dient nur der Veranschaulichung. Für Fachleute liegen deshalb
andere Mittel zum Terminieren oder anderweitigen Terminieren optischer
Kanäle
einer bestimmten Wellenlänge
an den Enden der Arbeitsleiter auf der Hand. Es ist auch zu beachten,
dass keine Wellenlängenumwandlung
erforderlich ist, und dass nur eine Wellenlänge für eine Vollduplexverbindung
zwischen jeweils zwei Knoten am 4F-BLSR 800 benötigt wird.A significant difference from the other embodiments related to operation concerns the termination and conversion of wavelengths. Especially since the clockwise working ladder 810 and the counter-clockwork work manager 811 do not form closed rings, requires 4F-BLSR 800 no special termination node. Instead, interference is avoided simply by not connecting the work conductors between a pair of nodes on the ring. The remaining optical signal power in the optical channel λ 1, for example, propagates in the ring after it has been tapped in a respective node (eg at node C in the clockwise working conductor 810 and at node B at the counter-clockwise work ladder 811 ), is simply terminated at each end of the ladder, as shown. This embodiment is illustrative only. For those skilled in the art, therefore, other means of terminating or otherwise terminating optical channels of a particular wavelength at the ends of the work ladder are readily apparent. It should also be noted that no wavelength conversion is required, and that only one wavelength is required for a full-duplex connection between every two nodes on the 4F-BLSR 800 is needed.
15A und 15B zeigen
den Betrieb des 4F-BLSR 800 im Fall eines Fehlers 825 zwischen den
Knoten B und C, wobei 15A eine
Kommunikation von Knoten B an Knoten C zeigt, und 15B eine Kommunikation von Knoten C an Knoten
B zeigt. Im Allgemeinen wird, wie zuvor für die vorstehenden Beispiele
beschrieben, eine Rückschleifenvermittlung
durchgeführt,
wobei einige Unterschiede vorliegen, die im Folgenden aufgeführt werden.
In diesem speziellen Beispiel implementieren beide Knoten B und
C in Reaktion auf Fehler 825 eine Rückschleifenvermittlung. 15A and 15B show the operation of the 4F-BLSR 800 in case of a mistake 825 between nodes B and C, where 15A shows communication from node B to node C, and 15B shows a communication from node C to node B. In general, as described above for the above examples, loopback switching is performed with some differences listed below. In this particular example, both nodes implement B and C in response to errors 825 a loopback exchange.
In 15A leitet der Knoten B, der sich im Rückschleifenvermittlungsmodus
befindet, das optische WDM-Signal
(einschließlich
des optischen Kanals λ1) vom Uhrzeigersinn-Arbeitsleiter 810 auf
den Uhrzeigergegensinn-Schutzleiter 821. Das optische WDM-Signal
(einschließlich
des optischen Kanals λ1) bewegt sich wie dargestellt durch den
Ring. An Knoten C wird für
das optische WDM-Signal eine Rückschleifenvermittlung
vom Uhrzeigergegensinn-Schutzleiter 821 zurück auf den
Uhrzeigersinn-Arbeitsleiter 810 durchgeführt. Unter
Benutzung der breitbandkopplerbasierten Anordnung (nicht dargestellt)
gemäß den Grundgedanken
der Erfindung wird dann Verkehr vom optischen Kanal λ1 an
Knoten C entnommen. Die übrige
optische Signalleistung im optischen Kanal λ1 des
optischen WDM-Signals im Uhrzeigersinn-Arbeitsleiter 810 wird
dann in der zuvor beschriebenen Weise terminiert.In 15A Node B, which is in loopback mode, forwards the WDM optical signal (including optical channel λ 1 ) from the clockwise work conductor 810 on the clock counter-sense protective conductor 821 , The WDM optical signal (including the optical channel λ 1 ) moves through the ring as shown. At node C, the WDM optical signal is looped back from the clockwise anti-sense ground wire 821 back to the clockwise work ladder 810 carried out. Using the broadband coupler based arrangement (not shown) in accordance with the principles of the invention, traffic is then extracted from the optical channel λ 1 at node C. The remaining optical signal power in the optical channel λ 1 of the WDM optical signal clockwise working conductor 810 is then terminated in the manner previously described.
Ebenso
leitet in 15B Knoten C, der sich im Rückschleifenvermittlungsmodus
befindet, das optische WDM-Signal
(einschließlich
des optischen Kanals λ1) vom Uhrzeigergegensinn-Arbeitsleiter 811 auf
den Uhrzeigersinn-Schutzleiter 820. An Knoten B wird für das optische
WDM-Signal eine Rückschleifenvermittlung
vom Uhrzeigersinn-Schutzleiter 820 zurück auf den Uhrzeigergegensinn-Arbeitsleiter 811 durchgeführt. Die übrige optische
Signalleistung im optischen Kanal λ1 des
optischen WDM-Signals im Uhrzeigergegensinn-Arbeitsleiter 811 wird
dann in der zuvor beschriebenen Weise terminiert. Anstelle einer
Rückschleifenvermittlung
kann unter Benutzung gut bekannter Verfahren auch eine SPAN-Vermittlung im 4F-BLSR
benutzt werden.Likewise conducts in 15B Node C, which is in the loopback mode, receives the WDM optical signal (including the optical channel λ 1 ) from the counterclockwise working conductor 811 clockwise protective conductor 820 , At node B, a loopback switch for the WDM optical signal is sent from the clockwise protective conductor 820 back to the clock counter-direction work ladder 811 carried out. The remaining optical signal power in the optical channel λ 1 of the optical WDM signal in the clockwise opposite working conductor 811 is then terminated in the manner previously described. Instead of loopback switching, a well-known SPAN switch can also be used in the 4F-BLSR.
16 zeigt
eine erläuternde
Ausführungsform
einer breitbandkopplerbasierten Add/Drop-Anordnung 900,
die an den Knoten 801 bis 804 im 4F-BLSR 800 aus 14 und 15 verwendet
werden kann. Der Aufbau und der Betrieb der Add/Drop-Anordnung 900 in 16 sind ähnlich wie
zuvor für 10 und 13 beschrieben,
bis auf einige Unterschiede in Bezug auf die oben beschriebenen Rückschleifenvermittlungsfunktion.
Beispielsweise weist die Add/Drop-Anordnung zum Ermöglichen
einer Rückschleifenvermittlung
zwischen dem Uhrzeigersinn-Arbeitsleiter 810 und dem Uhrzeigergegensinn-Schutzleiter 821 ein
Paar Schalter 910 und 911, einen Breitbandkoppler 901,
und einen zugeordneten Sender 902, Filter 903 und
Empfänger 904 auf.
Außerdem
weist die Add/Drop-Anordnung
zum Ermöglichen
einer Rückschleifenvermittlung
zwischen dem Uhrzeigergegensinn-Arbeitsleiter 811 und dem
Uhrzeigersinn-Schutzleiter 820 ein Paar Schalter 920 und 921,
einen. Breitbandkoppler 915, und einen zugeordneten Sender 916,
Filter 917 und Empfänger 918 auf. 16 shows an illustrative embodiment of a broadband coupler based add / drop arrangement 900 that at the knot 801 to 804 in the 4F-BLSR 800 out 14 and 15 can be used. The structure and operation of the add / drop arrangement 900 in 16 are similar to before for 10 and 13 to some differences with respect to the loopback function described above. For example, the add / drop arrangement for enabling loopback switching between the clockwise work conductor 810 and the clock counter-sense protective conductor 821 a couple of switches 910 and 911 , a broadband coupler 901 , and an associated transmitter 902 , Filters 903 and receiver 904 on. In addition, the add / drop arrangement for enabling loopback switching between the counterclockwise working conductor 811 and the clockwise protective conductor 820 a couple of switches 920 and 921 , one. broadband coupler 915 , and an associated transmitter 916 , Filters 917 and receiver 918 on.
Wie
in den vorangehenden Ausführungsformen
arbeiten die Schalter 910 und 911 sowie 920 und 921 in
einem Kreuzschienenzustand, wenn der Ring sich im Normalbetrieb
(z.B. ohne Fehler) befindet. Ebenso ändern die Schalter 910 und 911 sowie 920 und 921 ihren
Zustand, um die Rückschleifenfunktionen
auszuführen,
z.B. Schienenzustand und Kreuzschienenzustand, abhängig von
der Position des Fehlers relativ zum Knoten. So folgen bei der Add/Drop-Anordnung 900 der
Betrieb und der Verkehrsfluss in die verschiedenen Richtungen denselben
Grundsätzen,
wie sie in den vorangehenden Ausführungsformen beschrieben wurden.As in the previous embodiments, the switches operate 910 and 911 such as 920 and 921 in a crossbar state, when the Ring is in normal operation (eg without error). Likewise, the switches change 910 and 911 such as 920 and 921 its state to perform the loopback functions, eg, rail state and crossbar state, depending on the position of the error relative to the node. So follow with the add / drop arrangement 900 the operation and flow of traffic in the various directions follow the same principles as described in the previous embodiments.
Die
vorstehenden Angaben dienen lediglich der Veranschaulichung der
Grundgedanken der Erfindung. Fachleute sind dazu in der Lage, zu
zahlreichen Anordnungen zu gelangen, die, obwohl sie hier nicht
ausdrücklich
gezeigt oder beschrieben werden, trotzdem die Grundgedanken verkörpern, die
innerhalb des Umfangs der Erfin dung liegen. Beispielsweise kann
die Add/Drop-Anordnung gemäß den Grundgedanken
der Erfindung auf andere optische Ringarchitekturen angewandt werden
als die hier im Einzelnen gezeigten und beschriebenen (z.B. auf
unterschiedliche Ringtopologien, eine unterschiedliche Anzahl von
Knoten usw.). Die Grundgedanken der Erfindung sind außerdem gleichermaßen auf
optisch verstärkte
Netze sowie auf Netze anwendbar, die keine optischen Verstärker aufweisen.
Zudem werden Fachleute verschiedene Kombinationen optischer und
elektronischer Bauteile erkennen, die durch die hier beschriebenen
beispielhaften Strukturen ersetzt werden können, um die Add/Drop- und
Schutzvermittlungsfunktionen durchzuführen. Entsprechend ist der
Umfang der Erfindung nur durch die nachfolgenden Ansprüche begrenzt.The
The above information is for illustrative purposes only
Basic idea of the invention. Professionals are able to
numerous orders, although not here
expressly
be shown or described, yet embody the principles that
within the scope of the invention. For example, can
the add / drop arrangement according to the principles
of the invention are applied to other optical ring architectures
than those shown and described in detail herein (e.g.
different ring topologies, a different number of
Nodes, etc.). The basic ideas of the invention are also equally on
optically amplified
Networks and networks that do not have optical amplifiers.
In addition, professionals will use different combinations of optical and
recognize electronic components that are described by the here
example structures can be replaced to add / drop and
Perform protection switching functions. Accordingly, the
Scope of the invention limited only by the following claims.